密码学(复习)
现代密码学复习题答案
现代密码学复习题答案一、填空题1. 对称密钥加密算法中，加密和解密使用相同的密钥，这种加密方式称为________。
2. 非对称密钥加密算法中，公钥用于加密，私钥用于解密，其中公钥可以公开，而私钥必须保密，这种加密方式称为________。
3. 在数字签名中，发送方使用自己的________对消息进行签名，接收方使用发送方的________验证签名的有效性。
4. 哈希函数的主要特点是单向性、抗碰撞性和________。
5. 密码学中的“完美保密”是指即使攻击者拥有无限的计算资源，也无法从密文中恢复出任何有关明文的信息，这通常通过使用________来实现。
二、选择题1. 下列哪种加密算法属于块加密算法？A. AESB. RSAC. ECCD. DES答案：A2. 在非对称加密中，公钥和私钥的关系是？A. 相同B. 互为逆运算C. 完全不同D. 互为对方的加密和解密密钥答案：D3. 数字签名的主要作用是？A. 保证信息的完整性B. 验证消息的来源C. 防止消息被篡改D. 以上都是答案：D4. 以下哪个不是哈希函数的特性？A. 单向性B. 可逆性C. 抗碰撞性D. 快速计算答案：B5. 以下哪种攻击方式不属于密码分析的范畴？A. 频率分析B. 差分分析C. 侧信道攻击D. 社交工程答案：D三、简答题1. 请简述对称密钥加密和非对称密钥加密的主要区别。
答：对称密钥加密使用相同的密钥进行加密和解密，而非对称密钥加密使用一对密钥，即公钥和私钥，其中公钥用于加密，私钥用于解密。
对称密钥加密的计算效率高，但密钥分发困难；非对称密钥加密解决了密钥分发问题，但计算效率较低。
2. 数字签名如何确保消息的完整性和来源验证？答：数字签名通过发送方使用自己的私钥对消息进行签名，接收方使用发送方的公钥验证签名的有效性来确保消息的完整性和来源验证。
如果签名验证成功，则说明消息在传输过程中未被篡改，且确实来自声称的发送方。
3. 请解释什么是哈希函数的抗碰撞性。
密码学试题及答案
密码学试题及答案一、选择题1. 密码学中最基本的加密方法是：A. 替换密码B. 移位密码C. 公钥密码D. 对称密钥加密2. RSA算法属于哪种类型的加密算法？A. 对称密钥加密B. 非对称密钥加密C. 哈希算法D. 流密码3. 以下哪个不是密码学中的基本概念？A. 密钥B. 明文C. 密文D. 操作系统二、简答题1. 简述对称密钥加密和非对称密钥加密的区别。
2. 解释什么是数字签名，以及它在电子商务中的作用。
三、计算题1. 给定一个简单的凯撒密码，其中明文为 "HELLO"，移位量为3，求密文。
2. 使用RSA算法，给定公钥（e, n）=（17, 3233），明文为65（ASCII码表示的'A'），求对应的密文。
四、论述题1. 论述密码学在现代网络安全中的应用及其重要性。
2. 描述一种常见的密码攻击方法，并解释如何防范。
答案：一、选择题1. 答案：A. 替换密码2. 答案：B. 非对称密钥加密3. 答案：D. 操作系统二、简答题1. 答案：对称密钥加密是指加密和解密使用相同的密钥，而非对称密钥加密使用一对密钥，即公钥和私钥，加密和解密使用不同的密钥。
对称密钥加密速度快，但密钥分发困难；非对称密钥加密解决了密钥分发问题，但速度较慢。
2. 答案：数字签名是一种用于验证消息来源和完整性的技术。
在电子商务中，数字签名确保了交易的安全性和不可抵赖性，买家和卖家可以通过数字签名验证对方的身份和交易内容的真实性。
三、计算题1. 答案：将 "HELLO" 中的每个字母向后移位3个位置，得到密文"KHOOR"。
2. 答案：使用公钥（e, n）=（17, 3233）加密明文65，计算 \( c =m^e \mod n \)，得到 \( c = 65^{17} \mod 3233 = 2201 \)。
四、论述题1. 答案：密码学在现代网络安全中扮演着至关重要的角色。
密码学(复习)
列号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 行号
z z1z2 L z2n
由此可推出线性反馈移位寄存器连续的n+1个状态：
记为
S1 z1z2 L zn a1a2 L an
记为
S2 z2 z3 L zn1 a2a3 L an1
L
记为
Sn1 zn1zn2 L z2n an1an2 L a2n
DES 是Feistel密码的代表。 AES是SP结构的代表。
Feistel密码结构
乘积密码指顺序地执行两个或多个基本
密码系统，使得最后结果的密码强度高于每 个基本密码系统产生的结果.
Feistel还提出了实现代换和置换的方法。 其思想实际上是Shannon提出的利用乘积密 码实现混淆和扩散思想的具体应用。
密码算法
密码算法如何构造？
需求1：可逆——算法的使用者可以求得逆函数 需求2：不可逆——敌手无法将密文恢复成明
文 秘密参数——密钥
密码算法实际上是一个带有秘密参数的函 数。
知道秘密参数，求逆非常容易 不知道秘密参数，求逆在计算上是不可行的
密码学概述
密码学是研究密码系统或通信安全的一门 科学，它包括两个分支：密码编码学和密 码分析学。密码编码学的主要目的是寻求 保证消息机密性或认证的方法，密码分析 学主要研究加密消息的破译和消息的伪造。
密码分组链接CBC模式
初始矢量IV(Initial Vector)：第一组明文
xi加密时尚无反馈密文，为此需要在寄存 器中预先置入一个。收发双方必须选用同 一IV。 实际上，IV的完整性要比其保密性更为重 要。在CBC模式下，最好是每发一个消息， 都改变IV，比如将其值加一。
密码学期末考试复习
填空题1、密码学的主要任务是实现机密性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。
1、机密性是一种允许特定用户访问和阅读信息，而非授权用户对信息内容不可理解的安全属性。
在密码学中，信息的机密性通过加密技术实现。
2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。
密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。
3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。
鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。
对于一次通信，必须确信通信的对端是预期的实体，这就涉及到身份的鉴别。
4、抗抵赖性是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关内容的安全特性。
密码学通过对称加密或非对称加密，以及数字签名等技术，并借助可信机构或证书机构的辅助来提供这种服务。
5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议，以保证信息的机密性或认证性的方法。
它主要研究密码算法的构造与设计，也就是密码体制的构造。
它是密码理论的基础，也是保密系统设计的基础。
6、密码分析学的主要任务是研究加密信息的破译或认证信息的伪造。
它主要是对密码信息的解析方法进行研究。
7、明文（Plaintext）是待伪装或加密的消息（Message）。
在通信系统中它可能是比特流，如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等。
8、密文(Ciphertext)是对明文施加某种伪装或变换后的输出，也可认为是不可直接理的字符或比特集，密文常用c表示。
9、加密（Encrypt ）是把原始的信息（明文）转换为密文的信息变换过程。
10、解密（Decrypt）是把己加密的信息（密文）恢复成原始信息明文的过程。
11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码（Cipher），通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则，是用于信息加密和解密的数学函数。
对明文进行加密时所采用的规则称作加密算法，而对密文进行解密时所采用的规则称作解密算法。
密码学复习
•只要选择合适的反馈函数便可使序列的周期达到 最大值2n -1，周期达到最大值的序列称为m序列。
反馈函数:b1+b3
4.4 线性移位寄存器的一元多项式表示
设n级线性移位寄存器的输出序列{ ai } 满足递推关系 ak+n＝c1 ak＋n－1 c2 ak＋n－2 ... cn ak，
对任何k≥1成立。将这种递推关系用一个一 元高次多项式
表4.1 三级反馈移位 寄存器的输出状态表
图4.4 一个3级反馈移位寄存器
•三级反馈移位寄存器，其初始状态为(a1,a2,a3)＝(1,0,1)，
•输出可由表4.1求出，其输出序列为10111011101…，周期为4。
线性反馈移位寄存器（LFSR）
如果移位寄存器的反馈函数f(a1, a2, …, an)是a1, a2, …, an的线性函数，则称之为线性 反馈移位寄存器（LFSR）。
现代密码学理论与实践05 50/28
2013-8-15
扩展欧几里德算法求逆
元素{01}是乘法单位元。对任意次数小于8 的非零二元多项式b(x)，其 乘法逆元记为b-1(x)，可通过下述方法找到：使用扩展欧几里德算法计 算多项式a(x)和c(x)使得 b(x)a(x)+m(x)c(x)=1 m(x) = x8 + x4 + x3 + x +1
习题
1、对于线性替代密码，设已知明码字母J(9) 对应于密文字母P(15)，即9k mod 26 = 15, 试 计算密钥k以破译此密码。
答： k=9-1*15 mod 26 9-1 mod 26=3 k=3*15 mod 26=19
第四章 序列密码
4.1 序列密码的基本概念
密码学复习整理
《计算机密码学》复习范围第1章引言1．什么是被动攻击和主动攻击，各有几种类型？分别是对信息系统的什么性质进行的攻击？1.被动攻击被动攻击即窃听，是对系统的保密性进行攻击，如搭线窃听、对文件或程序的非法拷贝等，以获取他人的信息。
被动攻击又分为两类，一类是获取消息的内容第二类是进行业务流分析，假如我们通过某种手段，比如加密，使得敌手从截获的消息无法得到消息的真实内容，然而敌手却有可能获得消息的格式、确定通信双方的位置和身份以及通信的次数和消息的长度，这些信息可能对通信双方来说是敏感的。
被动攻击因不对消息做任何修改，因而是难以检测的，所以抗击这种攻击的重点在于预防而非检测。
2.主动攻击这种攻击包括对数据流的某些篡改或产生某些假的数据流。
主动攻击又可分为以下三个子类：①中断：是对系统的可用性进行攻击，如破坏计算机硬件、网络或文件管理系统。
②篡改：是对系统的完整性进行攻击，如修改数据文件中的数据、替换某一程序使其执行不同的功能、修改网络中传送的消息内容等。
③伪造：是对系统的真实性进行攻击。
如在网络中插入伪造的消息或在文件中插入伪造的记录。
抗击主动攻击的主要途径是检测，以及对此攻击造成的破坏进行恢复。
2. 恶意程序的分类：是否需要主程序、能否自我复制？恶意软件指病毒、蠕虫等恶意程序，可分为两类,一类可自我复制:蠕虫，病毒不可复制的：特洛伊木马，逻辑炸弹，陷门3. 安全业务分为哪5种？各有什么含义？4. 信息安全的基本模型？信息系统的保护模型？信息安全的基本模型:通信双方欲传递某个消息，需通过以下方式建立一个逻辑上的信息通道：首先在网络中定义从发送方到接收方的一个路由，然后在该路由上共同执行通信协议。
如果需要保护所传信息以防敌手对其保密性、认证性等构成的威胁，则需要考虑通信的安全性。
安全传输技术有以下两个基本成分：①消息的安全传输，包括对消息的加密和认证。
加密的目的是将消息搞乱以使敌手无法读懂，认证的目的是检查发送者的身份。
（完整版）密码学复习题
（完整版）密码学复习题一、选择1.若一个单向函数存在一个附加信息，当不知道该附加信息时从函数值求原像是困难的，但是知道该附加信息时从函数求原像是容易的，则该单向函数是A.陷门单向函数B.门陷单向函数C.完全单向函数D容量单向函数2.标志着公钥密码学诞生的事件是A. C.Shannon发表的保密系统的通信理论B.W.Diffle和M.Hellman发表“密码学的新方向”一文C. C.RSA加密公钥的提出D.维吉利亚密码体制的提出。
3.下列密码体制中，被认为无条件安全的是A.一次一密乱码本(one-time pad)B.ElGamalC.RSAD.Cramer-Shop4.下列密码体制中，不属该分组密码的是A.IDEAB.AESC.ElGamalD.DES5.目前通称的AES算法指的是A.Terpent算法B.RCG算法C.Rijndael算法D.Tuofish算法二、填空1.按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代换进行划分，代换密码可分为单表代换密码和多表代换密码。
2.经典密码学的2个分支：密码编码学和密码分析学。
3.根据攻击者所拥有的信息不同，对数字签名方案的攻击主要有惟密钥攻击，已知消息攻击，选择消息攻击，适应性选择消息攻击四种常见的类型。
4.分组密码主要有电子密码本模式(ECB) ，密码分组链接模式(CBC) ，密码反馈模式(CFB) ，输出反馈模式(OFB) 。
5.根据密码分析者破译时已具备的条件，把对密码系统的常见攻击分为惟密文攻击，已知明文攻击，选择明文攻击，选择密文攻击。
三、问答1.Feistel 密码结构主要部件是哪些？它在迭代运算中起到什么作用？ANS：Feistel密码是通过代替和置换(S-P网络)交替的方式来构造分组密码，其实就是基于混乱和扩散原理实现加解密运算。
S盒变换：它把输入的一个n长的比特串转化为另一个m长的比特串输出。
P盒变换：通过把一个比特串中各比特的位置次序重新排列而得到新的比特串的变换。
密码学复习题
密码学复习题一、基本概念1、根据密码分析者所掌握的信息多少，可将密码分析分为：___攻击、_____攻击、_____攻击、______攻击和________攻击等五种。
2、分组密码的常用工作模式有：模式、模式、模式、模式五种，依次写出其数学表达式为：、、、和。
3、DES分组算法的明文分组长度是比特，子密钥长度为比特，经过圈迭代后，得到比特的密文。
DES算法主要通过实现局部混乱，通过实现整体扩散。
4、高级数据加密标准（A ES）的分组规模为比特，密钥规模比特。
5、高级加密标准（A ES）算法支持可变的分组长度和密钥长度，若分组长度为128比特，密钥长度为256比特，则迭代圈数为；密钥长度为192比特，则迭代圈数为。
6、公钥密码体制需要建立在难解的数学问题的基础上，现在被广泛认可和使用的三类数学难题是、、。
7、公钥密码RSA的安全性基础是，签名算法DSA的安全性基础是。
8、考虑等式y=g x mod p，若给定大素数p以及g、y时，计算x被称为问题。
9、杂凑函数主要用于和。
SHA-1杂凑算法的数据分组长度是比特，杂凑值为比特。
10、密钥分层保护也称为逐级保护，一般将密钥分为主密钥、密钥加密密钥和会话密钥；其中保护，保护，这里一定要保证的安全。
11、C.E.Shannon提出的设计密码体制的两种基本原则是和。
12、设维吉尼亚密码的密钥为class，对明文efghe加密，则密文为。
13、φ（320）=。
14、DES分组密码算法的分组长度是比特，有效密钥长度是比特，每一圈所使用的子密钥长度为比特，迭代圈数是圈。
15、序列密码的安全强度处决于密钥流生成器生成密钥流的、和等。
16、N级LFSR输出的最大同期为。
17、Shannon证明了的密码体制是绝对安全的。
18、密钥管理负责密钥从生产到最终销毁的整个过程，包括密钥的生成、、、、、、和销毁等。
19、用于消息认证的函数分为、和三类。
二、问答题2、密码学的五元组是什么？简述其各自的含义。
密码学复习试题
一填空题1.密码学发展的四个阶段：、、、。
2.DES的分组长度是比特，密钥长度是比特，密文长度是64比特。
3.数字签名方案是指由、、、、组成的五元组。
4.信息安全的核心是；密码学研究的主要问题是5.加密算法模式有四种，分别是：，，5.DES的分组长度是比特，密钥长度是比特，密文长度是比特。
6.AES的密钥长度可以是、、；AES圈变换的由四个不同的变换组成，它们分别是、、、。
7.柯可霍夫原则指出密码系统的安全性不能取决于，而应取决于。
8.柯可霍夫原则指出密码系统的安全性不能取决于，而应取决于。
9.根据加密内容的不同，密钥可以分为、、10.对称密码体制可以分为和两类。
11.哈希函数MD5和SHA-1的输出长度分别是和比特。
12.密码学由和组成。
13.分组密码的加解密算法中最关键部分是非线性运算部分，那么，DES加密算法的非线性预算部分是指非线性代换，AES加密算法的非线性运算部分是指。
14. DES与AES有许多相同之处，也有一些不同之处，请指出两处不同： AES密钥长度可变DES不可变， DES面向比特运算AES面向字节运算。
15. MD5的主循环有（4 ）轮。
16. SHA1接收任何长度的输入消息，并产生长度为（160）bit的Hash值。
17.分组加密算法（如AES）与散列函数算法（如SHA）的实现过称最大不同是（可逆）。
18.Hash函数就是把任意长度的输入，通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出称为。
19.Hash函数的单向性是指对任意给它的散列值h找到满足H（x)＝h的x 在计算上是不可行的。
20.公钥密码体制的思想是基于陷门单向函数，公钥用于该函数的正向（加密）计算，私钥用于该函数的反向（解密）计算。
21.1976 年，和在密码学新方向一文中提出了公钥密码的思想，从而开创了线代密码学的新领域。
22.公钥密码体制的出现，解决了对称密码体制很难解决的一些问题，主要体现一下三个方面：密钥分发问题、密钥管理问题和数字签名问题。
《密码学》总复习试题模拟卷6（试题部分）
——第1页——系名____________班级____________姓名____________学号____________密封线内不答题一、 填空题（35分，1分/空）1．同余式具有传递性，即是说：如果a ≡b （mod n ），b ≡c （mod n ），那么 a ≡c （mod n ） 。
2．密码学是研究通信安全保密的科学，它包含两个相对独立的分支： 密码编码学 、 密码分析学 。
3．在无干扰的条件下，假定密码分析者可以得到密文C ，还假定密码分析者知道明文的统计特性、加密体制及其密文的统计特性（这正是Kerchkhoffs 假设）但不知道所截获的密文C 所用的特定密钥。
因此，在这种假设下，密码的安全性完全取决于 所选用的密钥安全性 。
4．从熵的基本性质可推知，保密系统的 密钥量 越小，其密文中含有的关于明文的信息量就越大。
（至于密码分析者如何有效地提取这些信息是另外的问题）从密码系统设计者确度看，自然要选择足够大的 密钥量 ，而且希望从密文中提取的有关明文的信息尽可能地小。
5．为保证安全性，在设计分组密码时，密码变换必须足够复杂，尽量使用 混淆 与 扩散 原则。
这样使攻击者除了用 穷举 攻击以外，找不到其他简洁的数学破译方法。
6．DES 是一个 分组密码 算法，它使用 56位 位的密钥，以64位（一个分组）为单位对数据分组进行加/解密，密文与明文长度 相同均为 64位 。
DES 是一个对称密码体制，加/解密使用同一密钥，同时DES 的加密与解密使用同一算法（这样，在硬件与软件实现时，有利于加密单元的重用）。
DES 的保密性依赖于 密钥 。
7．设),,,,(1111D E K C M =Φ和),,,,(2221D E K C M =Φ是两个密码体制，它们的明文和密文空间相同，1Φ和2Φ的乘积定义为密码体制(D E K K M C ,,,,21⨯)，记为21Φ⨯Φ，这就是 所谓的 乘积 密码体制。
密码学复习资料
密码学复习资料密码学是研究加密算法和解密算法的学科，是保护信息安全的重要技术。
在现代社会中，随着信息技术的迅猛发展，密码学的应用范围也越来越广泛。
从个人的隐私保护到企业的商业机密，密码学都扮演着重要的角色。
因此，掌握密码学的基本原理和常用算法是非常有必要的。
本文将对密码学的历史、基本概念、经典算法等内容进行复习和总结。
首先，回顾密码学的历史。
密码学的起源可以追溯到几千年前的古代，人们通过替换和重排字母的方式对信息进行加密。
古代的密码学可以说是密码学的鼻祖，为现代密码学的发展奠定了基础。
其次，介绍密码学的基本概念。
密码学主要涉及两个核心概念：加密和解密。
加密是将原始的明文信息转化为密文的过程，而解密则是将密文还原为原始的明文。
在密码学中，还有一个重要的概念是密钥，密钥是用于加密和解密的关键，不同的密钥可以产生不同的加密结果。
接下来，重点讲解几种常见的密码学算法。
其中，对称加密算法是最基础也是最常用的一类算法。
对称加密算法采用同一个密钥进行加密和解密，其安全性依赖于密钥的保密性。
常见的对称加密算法有DES、AES等。
另一类算法是非对称加密算法，非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，公钥可以公开，而私钥必须保密。
非对称加密算法的典型代表是RSA算法。
此外，还有哈希函数和消息认证码等算法，它们在密码学中也发挥着重要的作用。
在使用密码学算法时，我们需要考虑算法的安全性。
安全性是一个相对而言的概念，取决于攻击者破解所需的时间和资源。
密码学的安全性分为计算安全性和信息理论安全性两个层面。
计算安全性强调的是算法在计算机上的安全性，而信息理论安全性则强调的是算法在理论上的安全性。
此外，还有一些密码学的应用场景值得关注。
例如，数字签名可以用于验证消息的真实性和完整性；安全协议可以用于保护网络通信的安全；数字证书可以用于实现身份认证等。
在复习密码学时，我们还应注意一些常见的攻击方式，例如密码破解、中间人攻击和重放攻击等。
应用密码学期末复习
一、选择题（1*20）1.密码学包含密码编码学和密码分析学两个分支2.明文：作为加密输入的原始信息，即消息的原始形式密文：明文经过加密变换后的结果，即消息被加密处理后的形式3.加密技术可以提供哪些服务---P18页鉴别、机密性、完整性，不提供可用性()4.古典密码的应用凯撒密码(Caesar )：加密时26个英文字母循环后移3位，解密时循环前移3位，属于单字母简单替换密码，容易被蛮力攻击方法分析5.RSA是非对称密码体制，是公钥算法ECC是非对称密码体制，是公钥算法AES是对称密码体制，是密钥算法DES是对称密码体制，是密钥算法6.分组密码的模式ECB：电子密码本模式(Electronic Code Book Mode )CBC：密码分组链接模式(Cipher Block Chaining )CTR：计数器模式(Counter Mode )OFB：输出反馈模式(Output Feedback Mode )CFB：密码反馈模式(Cipher Feedback Model)7.密钥的种类1>会话密钥2>一般密钥加密密钥3>主密钥8.SP网络的概念什么是SP网络：由多重S变换和P变换组合成的变换网络，即迭代密码，属于乘积密码的一种，S变换做混乱的作用，P变换扩散什么是雪崩效应：输入（明文或密钥）即使只有很小的变化，也会导致输出发生巨大变化的现象9.SHA-1哈希函数生成的信息摘要有160位bit10.公钥的分发方法有哪几种1.公钥的公开发布2.建立公钥目录3.带认证的公钥分发4.使用数字证书的公钥分发二、简答题密码学的五元组是什么，他们分别有什么含义明文：原始信息。
密文：加密后的信息。
密钥：加密解密时使用的参数。
加密算法：将明文转化为密文的算法。
解密算法：加密算法的逆主动攻击和被动攻击包含哪些典型主动攻击是指攻击者对连接中通过PDU进行各种处理，这些攻击涉及某些数据流的篡改或一个虚假流的产生，主要攻击形式包括中断、篡改、伪造、重放和否认，对数据的机密性、机密性和完整性造成威胁；被动攻击中攻击者只是观察通过一个连接的PDU，以便了解与交换相关的信息，并不修改数据或危害系统，对数据的机密性造成威胁。
密码学复习资料
⑤ B用PKA对一个消息加密后发往A，该消息的数据项有A的一次性随机数N1和B产生的一个一次性随机数N2。因为只有B能解密③的消息，所以A收到的消息中的N1可使其相信通信的另一方的确是B。
⑥ A用B的公开钥对N2加密后返回给B，可使B相信通信的另一方的确是A。
十一、密码分类：代换密码、置换密码、HILL密码、轮转密码。密码学分类 单钥体制 双钥体制
十二、攻击分类：1.被动攻击（窃听）2.主动攻击（中断、篡改、伪造）
十三、预防
十四、各种算法输入输出位数
DES 64比特明文 56比特密钥 输出64比特密文
6.DES算法可以划分两步：第一步是子密钥的生产，第二步是数据处理。它的分组长度是64位，有效密钥长度56位。3DES是DES的一种变种，如它采用3个不同的工作密钥，使得整个密钥的长度为【168 】位。
7.Feistel模型是分组密码的经典模型；它的实现依赖于哪些参数它们分别如何影响安全性?答：1分组长度：分组较长意味安全性越高，但是会降低加密和解密的速度。2密钥长度：密钥较长意味安全性越高，但是会降低加密和解密的速度。3迭代轮数;虽然本质在于单轮不能提供足够安全性而多轮加密可取很高安全性典型值164子密钥产生算法：子密钥产生越复杂，密码分析攻击就越困难。5轮函数;越复杂越安全。
④ B用会话密钥KS加密另一个一次性随机数N2，并将加密结果发送给A。
⑤ A以f(N2)作为对B的应答，其中f是对N2进行某种变换（例如加1）的函数，并将应答用会话密钥加密后发送给B。
3 公钥分配
密码学与信息安全复习资料
密码学与信息安全复习资料在当今数字化的时代，信息安全成为了至关重要的议题。
密码学作为保障信息安全的核心技术，发挥着举足轻重的作用。
无论是保护个人隐私、确保企业数据安全，还是维护国家安全，密码学都不可或缺。
接下来，让我们深入了解一下密码学与信息安全的相关知识。
一、密码学的基本概念密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。
简单来说，就是通过特定的算法和规则，将明文（原始的可理解的信息）转换为密文（不可理解的形式），以实现信息的保密性。
加密过程是使用加密算法和密钥将明文转换为密文。
而解密则是使用相应的解密算法和密钥将密文还原为明文。
密钥是加密和解密过程中的关键因素，只有拥有正确的密钥，才能成功地进行加密和解密操作。
二、常见的加密算法1、对称加密算法对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。
常见的对称加密算法有 AES（高级加密标准）、DES（数据加密标准）等。
这类算法的优点是加密和解密速度快，适合大量数据的加密。
但缺点是密钥的分发和管理较为困难，因为需要在通信双方之间安全地共享密钥。
2、非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥。
公钥可以公开，用于加密信息；私钥则保密，用于解密信息。
常见的非对称加密算法有RSA 算法等。
非对称加密算法解决了密钥分发的问题，但加密和解密的速度相对较慢，通常用于加密少量关键数据，如对称加密算法的密钥。
3、哈希函数哈希函数将任意长度的输入转换为固定长度的输出，这个输出称为哈希值。
哈希函数具有不可逆性，即无法从哈希值反推出原始输入。
常见的哈希函数有 MD5、SHA-256 等。
哈希函数常用于数据完整性验证和数字签名。
三、密码学在信息安全中的应用1、数据加密对敏感数据进行加密，如个人隐私信息、企业商业机密等，确保在传输和存储过程中即使被窃取，也无法被轻易解读。
2、数字签名用于验证消息的来源和完整性。
发送方使用私钥对消息生成数字签名，接收方使用发送方的公钥验证签名，确保消息未被篡改且确实来自声称的发送方。
密码学复习
九、身份认证
（一）身份认证的基本原理 （二）常用的身份认证技术 字典攻击 （三）基于密码的认证技术 1、单向认证 2、双向认证 重放攻击 3、会话密钥 相互认证, 4、相互认证,会话密钥和 PFS 使用公开密钥 使用对称密钥 使用hash函数 不可否认等等.
注意： 注意：1）各概念间的关联 2）应用
必有整数解，其解在模 M = m1m2 ⋯ mr 同余的意义 下是唯一的，且解为
x = ∑ bi M i yi (mod M )
i =1
r
M (1 ≤ i ≤ r ), yi = M i−1 (mod mi ) 其中 M i = mi
（二）代数学基础
1. 群的概念 群、有限群、无限群、交换群（Abel群） 、循环群 群的阶、生成元、元素的阶
七、数字签名
（一）数字签名的概念 1. 数字签名的目的 2. 数字签名体制的定义 3. 数字签名的特点 4. 数字签名应满足以下要求 5、消息加密产生数字签名的基本方式 （二）RSA数字签名体制 （三）EIgamal数字签名体制 （四）DSS 数字签名标准
八、Hash函数和消息认证
（一）hash函数 1、HASH函数的基本概念、一般结构 密码学中哈希的几个基本要求 2、生日攻击 3、常用hash函数 安全强度、应用 （二）消息认证 1、概念、目的、如何实现消息认证 2、认证的应用、认证的功能 3、常用方法（特点）、HMAC 消息认证码 – MAC
一、信息安全基本概念
（一）信息安全基础知识 （二）信息安全攻击的类型及特点 （三）信息安全的目标 （四）安全机制的内容
二、
密码学பைடு நூலகம்础
（一）密码学基本概念
1、密码学、密码编码学、密码分析学 2、密码学的五元组是指：｛明文、密文、密钥、加 密算法、解密算法｝ 克彻霍夫（ 克彻霍夫（Kerckhoff）准则：系统的保密性不依赖 ） ： 于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥。这是 著名的。
密码学重点全面总结复习
例、 用户A发送给用户B一份密文，用户A向发送m ＝02签名保密消息。用户A知道下列三个密钥：
A
B
公开密钥(e，n) ( 7，123)
(13，51)
秘密密钥(d，n) (23，123)
（5，51）
A计算他的签名：
再次加密签名：
s = mdA mod nA = ( 02 )23(mod 123 ) = 8
再用A用户的公开密钥解密：
m = seA mod nA = 87(mod 123 ) = 2
B用户可以确认：该签名是由A发出——用A公钥可解读；
该签名是发给自己的——用了B的公钥。
密码系统应满足的要求： 1、易用 2、加密和解密算法必须对所有密钥迅速有效 3、密码体制的安全性仅仅依赖于密钥的保密性
而不依赖于加密算法和解密算法本身的保密 （Kerckhoff原则）
根据密钥特性来分：
单钥体制、双钥体制 对称密钥密码、非对称密钥密码 传统密码、公钥密码
密码攻击类型：
唯密文攻击 已知明文攻击 选择明文攻击 自适应选择明文攻击 选择密文攻击 选择密钥攻击 软磨硬泡攻击
Ki
Ti
＋
f
Li（32bit）
Ri（32bit）
Ri-1
32bit
E
48bit
Ki
48bit
＋
48bit
S1
S2
S3
S8
32bit
P
f (Ri-1,Ki)
32bit
DES的安全性
归纳起来，对分组密码的分析方法主要有如下几种 类型：
（1）穷尽密钥搜索（强力攻击）； （2）线性分析方法（已知明文分析）； （3）差分分析方法（选择明文分析） ； （4）相关密钥密码分析； （5）中间相遇攻击
密码学复习资料
密码学知识要点1.安全攻击的种类及相应的安全服务种类：被动攻击：消息内容泄露、流量分析主动攻击：伪装、重放、消息修改、拒绝服务安全服务：认证（伪装、重放）、访问控制（消息修改）、数据保密性（泄露、流量分析）、数据完整性（消息修改、拒绝服务）、不可否认性（抵赖）、可用性服务（拒绝服务）*2.密码系统的构成要素有哪些？密码系统(cryptosystem)由算法以及所有可能的明文、密文和密钥组成。
包含三个特征：用于将明文转换为密文操作的类型。
所有加密算法基于两个基本原则：①替代(substitution)即明文中的每个元素（比特、字母、比特组合或字母组合）被映射为另一个元素；②置换(permutation)即在明文中的元素被重排列。
所使用密钥的数量。
如果发送者和接收者双方使用相同的密钥，该系统称为对称加密、单密钥加密、秘密密钥加密或常规加密。
如果发送者和接收者各自使用一个不同的密钥，则该系统称为非对称加密、双密钥加密或公开密钥加密。
明文处理的方式。
分组加密一次处理一块元素的输入，对每个输入块产生一个输出块。
流（序列）加密连续地处理输入元素，并随着该过程的进行，一次产生一个元素的输出。
*3.密码体制的分类（按密钥特点或消息明文消息处理方式）按密钥特点：对称算法和公开密钥算法按明文处理方式：序列算法和分组算法4.加密信息的攻击类型？惟密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击、选择文本攻击、选择密钥攻击仅知（唯）密文攻击(Ciphertext-only attack) 在这种攻击中，密码破译员有几个信息的密文，所有的信息使用相同加密算法加密。
为将相同密钥加密的信息解密，密码破译员会尽可能多地恢复信息的明文，或者更好地是导出用于加密信息的密钥。
已知：C1=E k(P1), C2=E k(P2),…Ci=E k(Pi)导出：P1, P2,…Pi, K或导出从Ci+1=EK(Pi+1)得知Pi+1的算法.5.无条件安全和计算上安全的概念和区别如果无论破译员有多少密文，仍无足够信息能恢复明文，这样的算法是无条件安全(unconditionally secure)的如果一个算法用（现在或将来）可得到的资源都不能破译，这个算法则被认为在计算上是安全(computationally secure)的加密算法的安全准则：破译该密码的成本超过被加密信息的价值。
密码学复习题及答案
密码学复习题及答案1. 什么是密码学？2. 密码学中的加密和解密过程有什么区别？3. 列举至少三种常见的加密算法。
4. 对称密钥加密和非对称密钥加密有何不同？5. 什么是数字签名，它有什么作用？6. 解释公钥基础设施（PKI）的概念。
7. 什么是哈希函数，它在密码学中的作用是什么？8. 什么是密钥交换协议，它的重要性是什么？9. 什么是密码分析，它与密码学有何关系？10. 什么是量子密码学，它与传统密码学有何不同？答案1. 密码学是研究如何使用数学方法来保证信息传输的安全性，包括数据的加密、解密、认证和完整性保护。
2. 加密是将原始数据（明文）转换为不可读格式（密文）的过程，以保护数据不被未授权访问。
解密是将密文恢复为明文的过程。
3. 常见的加密算法包括：AES（高级加密标准）、RSA（一种非对称加密算法）、DES（数据加密标准）。
4. 对称密钥加密使用相同的密钥进行加密和解密，而非对称密钥加密使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密。
5. 数字签名是一种用于验证数字信息真实性和完整性的技术，它使用发送者的私钥进行加密，任何人都可以用发送者的公钥来解密和验证。
6. 公钥基础设施（PKI）是一个用于管理数字证书和公钥加密的系统，它确保了密钥的安全性和证书的可信度。
7. 哈希函数是一种单向函数，可以将任意长度的输入转换成固定长度的输出，常用于验证数据的完整性。
8. 密钥交换协议是一种安全的方法，允许两个通信方在不安全的通道上安全地建立共享密钥。
9. 密码分析是研究如何破解加密算法的科学，它与密码学相对，密码学是研究如何设计难以破解的加密算法。
10. 量子密码学是利用量子力学的原理来实现密码学目的的学科，它与传统密码学的主要区别在于量子密码学可以提供理论上的无条件安全通信。
希望这些复习题和答案能帮助你更好地理解密码学的基本概念和应用。
密码学期末考试复习
填空题1、密码学的主要任务是实现机密性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。
1、机密性是一种允许特定用户访问和阅读信息,而非授权用户对信息内容不可理解的安全属性。
在密码学中，信息的机密性通过加密技术实现。
2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。
密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。
3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。
鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。
对于一次通信,必须确信通信的对端是预期的实体,这就涉及到身份的鉴别。
4、抗抵赖性是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关内容的安全特性.密码学通过对称加密或非对称加密，以及数字签名等技术,并借助可信机构或证书机构的辅助来提供这种服务.5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议，以保证信息的机密性或认证性的方法。
它主要研究密码算法的构造与设计，也就是密码体制的构造。
它是密码理论的基础，也是保密系统设计的基础.6、密码分析学的主要任务是研究加密信息的破译或认证信息的伪造。
它主要是对密码信息的解析方法进行研究。
7、明文（Plaintext)是待伪装或加密的消息（Message）。
在通信系统中它可能是比特流，如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等 .8、密文（Ciphertext)是对明文施加某种伪装或变换后的输出，也可认为是不可直接理的字符或比特集,密文常用c表示。
9、加密（Encrypt )是把原始的信息（明文)转换为密文的信息变换过程。
10、解密（Decrypt）是把己加密的信息（密文）恢复成原始信息明文的过程。
11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码（Cipher），通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则，是用于信息加密和解密的数学函数.对明文进行加密时所采用的规则称作加密算法，而对密文进行解密时所采用的规则称作解密算法。
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密码分组链接CBC模式
初始矢量IV(Initial Vector)：第一组明文
xi 加密时尚无反馈密文，为此需要在寄存 器中预先置入一个。收发双方必须选用同 一IV。 实际上，IV的完整性要比其保密性更为重 要。在CBC模式下，最好是每发一个消息， 都改变IV，比如将其值加一。
密码分组链接CBC模式
64 bit 寄存 器 64bit DES 64bit
选最左边 k位 k位
k
k
64 bit 寄存 器 64bit DES-1 64bit
选最左边
k bit xi
+
ki
yi
k bit
yi
+
k bit ki
xi
k bit
OFB模式
DES 算法
分组长度为64 bits (8 bytes) 密文分组长度也是64 bits。
若敌手得到一段长为2n的密钥序列
z z1z2 z2n
由此可推出线性反馈移位寄存器连续的n+1个状态：
S1 z1 z2 zn a1a2 an S2 z2 z3 zn 1 a2 a3 an 1 Sn 1 zn 1 zn 2 z2 n an 1an 2 a2 n
CFB实际上是将加密算法DES作为一个密钥流产 生器，当k＝1时就退化为前面讨论的流密码了。 CFB与CBC的区别是反馈的密文长度为k，且不是 直接与明文相加，而是反馈至密钥产生器。
k-比特密码反馈CFB模式
yi-L yi-2 yi-1
k
Xi 64bit
DES
Yi 64bit
选最左边 k位
k
Xi 64bit DES-1 Yi 64bit
若X可逆，则
cn
cn1 c1 an1 an2 a2n X
1
第三章 分组密码
复习要点
分组密码的设计准则 分组密码的分类 分组密码的四种工作模式 DES算法的主要原理及参数 AES算法的主要原理及参数
有限域上元素的乘法运算 GF（256）域中的模多项式运算
图3.3 Feistel网络示意图
Feistel加密结构
输入是分组长为2w的明文和一个密钥K。将每组明 文分成左右两半L0和R0，在进行完n轮迭代后，左 右两半再合并到一起以产生密文分组。其第i轮迭 代的输入为前一轮输出的函数：
Li Ri 1
Ri Li 1 F Ri 1 , Ki
基本概念
明文——要处理的数据 密文——处理后的数据 密钥——秘密参数 加密函数 解密函数
密码算法
密码算法如何构造？
需求1：可逆——算法的使用者可以求得逆函数 需求2：不可逆——敌手无法将密文恢复成明 文 秘密参数——密钥
密码算法实际上是一个带有秘密参数的函 数。
知道秘密参数，求逆非常容易 不知道秘密参数，求逆在计算上是不可行的
选最左边 k位
k bit xi
+
yi
yi
k bit
+
xi
CFB模式
k-比特密码反馈CFB模式
CFB的优点
它特别适于用户数据格式的需要。
能隐蔽明文数据图样，也能检测出对手对于密 文的篡改。
对信道错误较敏感，且会造成错误传播。 CFB也需要一个初始矢量，并要和密钥同时进 行更换。
CFB的缺点
现代密码学（复习）
聂旭云 xynie@
目录
概述 流密码 分组密码 公钥密码 杂凑算法 数字签名 密码协议
第一章 引言
复习要点
密码学的基本概念 密码学的分类 密码体制攻击的四种类型 仿射密码体制的加密、解密原理，计算至 少一个实例
密码算法
密钥长度为64 bits，有8 bits奇偶校验，有效密钥长 度为56 bits。
算法主要包括：初始置换IP、16轮迭代的乘积变换、 逆初始置换IP-1以及16个子密钥产生器。
DES算法框图
输入 64 bit明文数据
初始置换IP
乘积变换 （16轮迭代） 逆初始置换IP-1 64 bit密文数据 输出
k
k
x
DES
y
y
DES-1
x
密码分组链接CBC模式
每个明文组xi加密之前，先与反馈至输入端的 前一组密文yi-1按位模2求和后，再送至加密算 法加密 各密文组yi不仅与当前明文组xi有关，而且通 过反馈作用还与以前的明文组x1, x2,…, xi-1， 有关 加密：yi=DESK(xi yi-1)，y0=IV 解密：xi=DESK-1(yi) yi-1
电码本ECB模式
直接利用加密算法分别对分组数据组加密。 在给定的密钥下同一明文组总产生同样的 密文组。这会暴露明文数据的格式和统计 特征。
明文数据都有固定的格式，需要以协议的形式定 义，重要的数据常常在同一位置上出现，使密码 分析者可以对其进行统计分析、重传和代换攻击。
电码本ECB模式
ki
mi Eki(mi)
线性反馈移位寄存器
f(x)为线性函数，输出序列满足下式
ank f (ak ,, ank 1 ) c1ank 1 c2ank 2 cn ak
n
线性移位寄存器的一元多项式表示
n级线性移位寄存器的输出序列{ai}满足递推
关系 an+k=c1an+k-1 c2an+k-2 … cnak
LFSR的特征多项式
(*)
p(x)=1+c1x+…＋cn-1xn-1＋cnxn
1.
2.
n级LFSR输出序列的周期r不依赖于初始 条件，而依赖于特征多项式p(x)。
序列的周期达到最大2n-1，这种序列就是 m序列。 3. 显然对于特征多项式一样，而仅初始条 件不同的两个输出序列，一个记为{a(1)i}， 另一个记为{a(2)i}，其中一个必是另一个 的移位，即存在一个常数k，使得 a(1)i=a(2)k+i, i=1, 2,… 4、 n级LFSR输出序列为m序列，当且仅当 其反馈多项式是本原多项式
1.3.3 密码攻击概述
根据密码分析者可能取得的分析资料不同，可将密码分析 （或攻击）分为：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文 攻击和选择密文攻击。 唯密文攻击是指密码分析者取得一个或多个用同一密钥加 密的密文，当然分析者也知道加密算法。 已知明文攻击是指除要破译的密文外，密码分析者还取得 一些用同一密钥加密的密文/明文对。 选择明文攻击是指密码分析者可取得他所选择的任何明文 所对应的密文（不包括他要恢复的明文），这些密文对和 要破译的密文是用同一密钥加密的。 选择密文攻击是指密码分析者可取得他所选择的任何密文 所对应的明文（要破译的密文除外），这些密文和明文和 要破译的密文是用同一解密密钥解密的。
但经解密后的恢复结果，除原有误的一组外，其 后各组明文都正确地恢复。 2.若在传送过程中，某组密文组yi出错时，则该组 恢复的明文x’i和下一组恢复数据x’i+1出错。再后 面的组将不会受yi中错误比特的影响。
k-比特密码反馈CFB模式
若待加密消息必须按字符(如电传电报)或按比特处 理时，可采用CFB模式。
流密码强度完全依赖于密钥序列的随机性(Randomness) 和不可预测性(Unpredictability)。
核心问题是密钥流生成器的设计。 保持收发两端密钥流的精确同步是实现可靠解密的关 键技术。
流密码的框图
kI 安 全 信 道 kI
· · · KG
· · · KG
ki
mi Eki(mi) ci · · · ci
分组密码概述
明文序列 x1, x2,…, xi,… 加密函数E: Vn×KVn 这种密码实质上是字长为m的数字序列的代换密码。
密钥k=(k0, k1,…, kt-1 ) 明文 x=(x0, x1,…, xm-1) 加密算法 密钥k=(k0, k1,…, kt-1 ) 明文 x=(x0, x1,…, xm-1)
密码学概述
密码学是研究密码系统或通信安全的一门 科学，它包括两个分支：密码编码学和密 码分析学。密码编码学的主要目的是寻求 保证消息机密性或认证的方法，密码分析 学主要研究加密消息的破译和消息的伪造。
密码学的目标：机密性、数据完整性、认 证和不可否认性。
加密和解密的函数表达式为： EK1（M）=C DK2（C）=M 函数必须具有的特性是，DK2（EK1（M））=M， 如下图所示。
64 bit存储 k DES yi
64 bit存储 k
y i-1
xi
+
yi
CBC模式
DES-1
+
x’
CBC的优缺点
优点：能隐蔽明文的数据模式，在某种程度上 能防止数据纂改，诸如重放、嵌入和删除等。
缺点：会出现传播错误，对同步差错敏感（增 加或丢失一个或多个比特）。
CBC的错误传播
1. 明文有一组中有错，会使以后的密文组都受影响，
输出反馈OFB模式
将分组密码算法作为一个密钥流产生器，其输出的kbit密钥直接反馈至分组密码的输入端，同时这k-bit 密钥和输入的k-bit明文段进行对应位模2相加。 克服了CBC和CFB的错误传播所带来的问题。
对于密文被篡改难以进行检测
不具有自同步能力，要求系统要保持严格的同步
输出反馈OFB模式