西南科技大学 2012-2013-1密码学及其应用期末考试

6、下面是一种确认通信双方密钥是否一样的方法。A首先产生一个与密钥等长的随机数串为Rand=（10100101），将其与密钥K异或（也就是模2加运算），得到Rand⊕K=01001011，将这个结果发送给可以知道双方的密钥是否相同。在整个过程中通信双方没有发送真正的密钥K，但是这个方法存在安全问题，如果你是一个攻击者，请破解出这个密钥K。
三、综合应用题（52分）
1、下图是Diffie-Hellman密钥交换协议简化示意图，但是此协议存在中间人攻击缺陷，请画出示意图，同时加以说明，并给出中间人M跟用户A和用户B通信的密钥。
图一
答案：
Kam=αXA*XM
Kbm=αXB*XM
2、分别说明下面（a）（b）2个图实现了什么样的安全功能，并简单说明理由。
答案：
K=Rand⊕（Rand⊕K）=10100101⊕01001011=11101110
7、目前，通过网络发布出来供下载的程序文件大都是采用在提供文件的同时，附加上一个此文件的MD5值，以防止文件被篡改（被捆绑上木马程序等）。但是一个流行的程序通常被很多网站转载提供下载，请分析采用计算MD5值的方法能防止被篡改吗？有何方法能让下载程序的人相信所下载的程序是未被篡改的？
图二
答案：
（a）、认证。原因：源点把M||H（M||s）发送给终点，终点接收后，先算出H（M||s），再与接收到的H（M||s）进行比较。
（b）、消息认证和保密。原因：源点把Ek2[ M||Ck1[ M] ]发送给终点，终点接收后，先用k2对收到的信息进行解密，然后比较Ck11[ M ]和Ck1[ M ]。
西南科技大学2012-2013-1学期
《密码学及其应用》本科期末考试试卷（B卷）
一、简答题（28分）
1、请画图说明一个网络安全模型（框图表示，要求具有有关关键要素）。
P16
2、简述密码体制计算上是安全的两条准则。
答案：
破译密码的代价超出密文信息的价值。
破译密码的时间超出密文信息的有效期。
3、简述分组密码的四钟工作模式。
答案：
把私钥放在一个私钥环中，需要使用的时候用户必须提供口令以及ID。
8、简述扩散与混淆的区别
答案：
扩散：加大明文与密文之间统计关系的复杂度。
混淆：加大密文与加密密钥之间统计管理的复杂度。
9、什么是抗强碰撞？
答案：
找到任何满足H（x）=H（y）的偶对（x，y）在计算上是不可行的。
10、什么是PKI?
9、Kerberos中Ticket是安全分发密钥的一种形式，并能证明用户的身份。
答案：
错误。改正：不能证明用户的身份。
10、DES是分组长度为64比特的密码算法，算法进行了8轮的迭代运算，每一轮中采用了Feistel结构。S盒是DES的安全核心，因为它是这个算法的非线性部分。
答案：
错误。改正：进行了16轮的迭代运算。
答案：
错误。改正：ECC算法的密码长度会更短。
3、通常安全性攻击分为主动攻击和被动攻击两类，流量分析属于主动攻击，重放攻击属于被动攻击。
答案：
错误。改正：流Байду номын сангаас分析属于被动攻击，重放攻击属于主动攻击。
4、为了对抗通信量攻击（流量攻击），通常采用传输填充的方法。
答案：错误。改正：采用流量填充。
5、3-DES使用的有效密钥长度为168位。
④：用RSA算法加密DES的会话密钥。
答案：
能，可以算出程序的MD5值，然后进行比对。
8、下图是邮件发送发生成安全电子邮件（S/MIME）的实现流程，请将标记的④填写出来。同时应用学习的信息安全的相关知识，说明此安全电子邮件的原理（包括发送和接收）。
图三
答案：
：得到消息摘要。
：用RSA算法对消息摘要进行加密。
：用DES的会话密钥加密签名邮件。
答案：
ECB CBC CFB OFB
4、通常的安全服务涉及哪些内容？
答案：
保密性、认证、完整性、不可抵赖性
5、如何进行证书的拆封？
答案：
通过证书的有效期。
6、请用公钥密码体制解释什么是数字签名？
答案：
发送方用自己的私钥加密消息，接收方用发送方的公钥解密消息。
7、在密钥管理中，对重要密钥的使用和保存是非常严格的，例如在pgp中对私钥的使用就需要使用者输入口令短语才可以调用私钥。请简单说明pgp的私钥是如何被安全保护的？
答案：
公钥基础设施
11、ECC是什么算法？
答案：
椭圆曲线密码算法
12、简述Kerckhoff假设。
答案：
算法公开，密钥加密
二、判断改错题，如果有错误请将错误改正。（20分）
1、1949年，Shannon发表的《保密系统的信息理论》一文，使密码学真正由艺术变成科学。
答案：
正确
2、ECC算法往往应用在资源受限的环境下，因为要获得相同的安全强度，ECC算法的密码长度会更长。
答案：
正确
6、MAC函数与加密算法类似，只是MAC算法不要求可逆性，而加密算法必须是可逆的。
答案：
正确。
7、KDC是PKI的核心组成部分，业界通常称为认证中心，它是数字证书的签发机构。
答案：
错误。改正：KDC不是PKI的核心组成成分。
8、消息摘要算法MD5生成的消息摘要长度是160位。
答案：
错误。改正：128位。
答案：
设A的公钥为Pa，B的公钥为Pb。
加密：Pa=na*G，Pb=nb*G。A选择一个随机数k。所以密文为
Cm=（k*G，Pm+k*Pb）。
解密：B用接收到的Cm的第二个坐标减去第一个坐标的nb倍。
证明：
加密：如果接收方没有nb。那么他就不能对密文进行解密。
解密：Pm+k*Pb-nb*k*G=Pm+k*nb*G-nb*k*G=Pm。
3、对于线性同余伪随机发生器Xn+1=6Xn mod 13，写出其产生的随机数序列以证明它们都是全周期的。
答案：
1、6、10、8、9、2、12、7、3、5、4、11、1。所以是全周期的。
4、根据RSA算法，已知e=5，n=21，密文c=9，解密明文M。
答案：
M=18（mod21）。
5、椭圆群Eq（a，b）的基点为G，通信双方A和B的私钥分别为na，和nb，A拥有明文消息Pm，请利用椭圆曲线密码算法原理，构造一个将Pm加密发送到B，B接收后对密文解密，实现保密通信的方案，要求证明其加解密过程。