密码编码学与网络安全中文答案.docx
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密码编码学与网络安全中文答案
密码编码学与网络安全中文答案
【篇一：
密码编码学与网络安全第四版第二章答案翻译】
是对称密码的本质成分？
plaintext,encryptionalgorithm,secretkey,ciphertext,decryptionalgorithm.
明文加密算法密钥密文解密算法
2.2密码算法中两个基本函数式什么？
permutationandsubstitution.
代换和置换p20
2.3用密码进行通信的两个人需要多少密钥？
对称密码只需要一把，非对称密码要两把p20
2.4分组密码和流密码的区别是什么？
astreamcipherisonethatencryptsadigitaldatastreamonebitoronebyteatatime.ablockcipherisoneinwhichablockofplaintextistreatedasawholeandusedtoproduceaciphertextblockofequallength.
分组密码每次输入的一组元素，相应地输出一组元素。
流密码则是连续地处理输入元素，每次输出一个元素。
p20
2.5攻击密码的两种一般方法是什么？
cryptanalysisandbruteforce.
密码分析和暴力破解
2.6列出并简要定力基于攻击者所知道信息的密码分析攻击类型。
ciphertextonly.onepossibleattackunderthesecircumstancesisthebrute-forceapproachoftryingallpossiblekeys.ifthekeyspaceisverylarge,thisbecomesimpractical.thus,theopponentmustrelyonananalysisoftheciphertextitself,generallyapplyingvariousstatisticalteststoit.
knownplaintext.theanalystmaybeabletocaptureoneormoreplaintextmessagesaswellastheirencryptions.withthisknowledge,theanalystmaybeabletodeducethekeyonthebasisofthewayinwhichtheknownplaintextistransformed.
chosenplaintext.iftheanalystisabletochoosethemessagestoencrypt,theanalystmaydeliberatelypickpatternsthatcanbeexpectedtorevealthestructureofthekey.
惟密文
已知明文
选择明文
2.7无条件安全密码和计算上安全密码的区别是什么？
anencryptionschemeisunconditionallysecureiftheciphertextgeneratedbytheschemedoesnotcontainenoughinformationtodetermineuniquelythecorrespondingplaintext,nomatterhowmuchciphertextisavailable.anencryptionschemeissaidtobecomputationallysecureif:
（1）thecostofbreakingthecipherexceedsthevalueoftheencryptedinformation,and
（2）thetimerequiredtobreakthecipherexceedstheusefullifetimeoftheinformation.
书本p21
2.8简要定义caesar密码
thecaesarcipherinvolvesreplacingeachletterofthealphabetwiththeletterstandingkplacesfurtherdownthealphabet,forkintherange1through25.
书本p22
2.9简要定义单表代换密码
amonoalphabeticsubstitutionciphermapsaplaintextalphabettoaciphertextalphabet,sothateachletteroftheplaintextalphabetmapstoasingleuniqueletteroftheciphertextalphabet.
书本p23
2.10简要定义playfair密码
theplayfairalgorithmisbasedontheuseofa5?
5matrixoflettersconstructedusingakeyword.plaintextisencryptedtwolettersatatimeusingthismatrix.
书本p26
2.11单表代换密码和夺标代换密码的区别是什么？
apolyalphabeticsubstitutioncipherusesaseparatemonoalphabeticsubstitutioncipherforeachsuccessiveletterofplaintext,dependingonakey.
书本p30
2.12一次一密的两个问题是什么？
1.thereisthepracticalproblemofmakinglargequantitiesofrandomkeys.anyheavilyused
systemmightrequiremillionsofrandomcharactersonaregularbasis.supplyingtrulyrandomcharactersinthisvolumeisasignificanttask.
2.evenmoredauntingistheproblemofkeydistributionandprotection.foreverymessagetobesent,akeyofequallengthisneededbybothsenderandreceiver.thus,amammothkeydistributionproblemexists.
书本p33
2.13什么是置换密码？
atranspositioncipherinvolvesapermutationoftheplaintextletters.
书本p33
2.14什么是隐写术？
steganographyinvolvesconcealingtheexistenceofamessage.
书本p36
2.7.3习题
2.1
a.对b的取值是否有限制？
解释原因。
没有限制，b只会使得明文加密后的密文字母统一左移或右移，因此如果是单射的，b改变后依然是单射。
注：
答案解答得很坑爹，答了等于没答。
现解答如下:
若要e?
k,p?
?
e?
k,q?
，则ap?
b?
?
aq?
b?
mod26不成立，则ap?
aq?
0mod26不成立。
这时b已经消掉了，因此显然b不会影响算法的映射特性。
b.判定a不能取哪些值。
2,4,6,8,10,12,13,14,16,18,20,22,24.当a大于25时，a也不能是使得amod26为这些数的值。
c.分析a可以取那些值，不可以取那些值。
并给出理由。
a与26必须没有大于1的公因子。
也就是说a与26互素，或者最大公约数为1.为了说
明为什么是这样，先注意到要使e（a,p）=e（a,q）（0≤p≤q26）成立当且仅当26整除a（p–q）.
1.假如a与26互素.则26不能整除a（p–q）.这是因为不能减小a/26的这部分而且（p–q）小于
26.2.假如a和26有公因子k1.则当q=p+m/k≠p时，p–q=-m/k，显然26能整除a（p–q），从而e（a,p）=e（a,q）.
注：
由a.知a?
p?
q?
?
0mod26不成立，则26不能整除a?
p?
q?
.由文中暗示0?
p?
26,0?
q?
26，这个其实开头我也不知道，后来觉得应该是这样。
因为p与q不相等，所以p?
q?
26，因此p?
q不可能是26的整数倍，但是p?
q有可能是2或13的整数倍。
因此a不能是2或13的整数倍。
2.2有多少种仿射caesar密码？
a有12种可能的值（2,4,6,8,10,12,13,14,16,18,20,22,24），b有26种可能的值（0到25），因此总共有12?
26=312种仿射caesar密码。
2.3用仿射caesar密码加密得到一份密文。
频率最高的字母为b，次高的字母为u，请破译该密码。
假设明文中频率最高的字母为e，次高的字母为t。
注意e=4（e排在第4，a排在第0，没有第26），b=1，t=19，u=20；因此可以得到：
1=（4a+b）mod26
20=（19a+b）mod26
下式减上式可得19=15amod26，通过反复的错误实验，可得a=3
然后代入第一条式子可得1=（12+b）mod26，然后得出b=15
注意：
答案说经过反复错误试验，这个解答很坑爹，实际上是可以精确算出的。
因为gcd?
15,26?
?
1，因此由裴蜀定理，必存在整数s和t，使得15s?
26t?
1。
由欧几里得算法
26?
15?
11
15?
11?
4
11?
2?
4?
3
4?
3?
1
因此4?
?
11?
2?
4?
?
1，因此?
15?
11?
?
11?
2?
?
15?
11?
?
1
因此15?
?
26?
15?
?
?
26?
15?
?
2?
?
?
15?
?
26?
15?
?
?
?
1
最后得出15?
7?
26?
4?
1
所以15?
7?
1mod26
119?
7mod26,从而a?
?
19?
7?
133?
3mod26,3就是这样的出来的.1515
于是p?
?
c?
b?
a?
1mod26，即p?
?
c?
15?
3?
1mod26，显然3?
1?
9mod26所以
2.4agoodglassinthebishopshostelinthedevilsseat—twenty-onedegreesandthirteenminutes—northeastandbynorth—mainbranchseventhlimbeastside—shootfromthelefteyeofthedeathshead—abeelinefromthetreethroughtheshotfiftyfeetout.（fromthegoldbug,byedgarallanpoe）
2.5
a.第一个字母t对应a，第二个字母h对应b，e对应c，s对应d，依此类推。
随后在句子中重复出现的字母则忽略。
结果是
密文:
sidkhkdmafhcrkiabieshimckdlfeaila
明文:
basilisktoleviathanblakeiscontact
b.这是一个单表密码，因此容易被破译
c.最后一句可能不会包含字母表中的所有字母。
如果用第一句的话，随后的句子可以继续填补第一句字母的不全。
2.6thecipherreferstothewordsinthepageofabook.thefirstentry,534,referstopage534.thesecondentry,c2,referstocolumntwo.theremainingnumbersarewordsinthatcolumn.thenamesdouglasandbirlstonearesimplywordsthatdonotappearonthatpage.elementary!
（fromthevalleyoffear,bysirarthurconandoyle）
2.6密文其实指的是一本书中某一页的单词。
第一项，534是指第534页。
第二项，c2是指第二列。
剩余的数字是这一列中的单词。
名字douglas和birlstone显然是那一页没有出
【篇二：
密码编码学与网络安全10期末试卷】
s=txt>专业年级班级姓名学号
一、填空题（答案请填写试题空格之上！
每空1分，共15分）
1．处于计算机安全核心地位的三个关键目标分别是保密性、完整性、可用性。
2．x.800将安全攻击分为主动攻击和被动攻击两类。
3.x.800将认证服务分成主要两类，分别是数据源认证、同等实体认证。
4.访问控制策略一般分成三类：
和基于角色的访问控制策略。
5．对称密码算法主要有明文、密文、密钥、加密算法和
6．请写出两种分组密码的工作模式：
输出反馈模式和计数器模式。
二、简答题（本题总分20分）
1、什么是数字证书，其主要组成部份是是什么，功能是什么？
如何确保数字证书的不可伪造性？
（10）
数字证书就是把公钥和其所有者身份进行绑定的文档；证书用户和证书所有者；2、简述cmac算法的主要功能以及算法过程。
（10）确保传来信息的真实性；
将明文m分为：
m=m1+m2+…+mn;则密文：
c1=e（k,m1）c2=e（k,[m2+c1]）c3=e（k,[m3+c2]）…
cn=e（k,[mn+cn-1]）
outputt=msbtlen（cn）
三、计算题（注意：
请写出计算过程。
）（20）
1、在rsa体制中，某给定用户的公钥e=31，n=3599，那么该用户的私钥等于多少？
（10分）30312、考虑公共素数q=11，本原根为2的diffie-hellman方案，如果a的公钥为9，请问a的私钥是什么？
如果用户b的公钥为3，请问共享的密钥是什么？
（10分）64
四、证明题（本题总分10）
?
（n）表示欧拉函数，请表述此函数的含义。
假设n=pq，其中p、q是两个素数，试证明以下结论:
?
（n）=（p-1）（q-1）。
五、协议分析题（本题总分15）分析以下协议并解答以下问题：
1、说明该协议的功能，并解释协议每一步骤的具体含义。
2、协议中rb，的作用是什么？
为什么能起到这种作用？
1）、a-b:
rb
2）、a-b:
ra，hk（ra,rb,b）3）、a-b:
hk（rb,ra，a）
其中，a、b是通信双方，h是hash函数。
六、综合论述题（本题总分10）
描述rsa算法的公私钥对生成过程，并论述：
如果可以高效分解大整数，则可以彻底攻破rsa密码体制。
七、综合应用题（10）
某软件公司在其公司网站上发表最新的软件，并希望可以避免软件被黑客篡改之后分发。
请帮他们设计一种解决方案并清晰描述出来。
【篇三：
信息安全复习题答案】
=txt>1．信息安全（计算机安全）目标是什么？
机密性（confidentiality）：
防止XX的信息泄漏完整性（integrity）：
防止XX的信息篡改可用性（avialbility）：
防止XX的信息和资源截留
抗抵赖性、不可否认性、问责性、可说明性、可审查性（accountability）：
真实性（authenticity）：
验证用户身份
2．理解计算安全性（即one-timepad的理论安全性）
使用与消息一样长且无重复的随机密钥来加密信息，即对每个明文每次采用不同的代换表不可攻破，因为任何明文和任何密文间的映射都是随机的，密钥只使用一次3．传统密码算法的两种基本运算是什么？
代换和置换
前者是将明文中的每个元素映射成另外一个元素；后者是将明文中的元素重新排列。
4．流密码和分组密码区别是什么？
各有什么优缺点？
分组密码每次处理一个输入分组，对应输出一个分组；流密码是连续地处理输入元素，每次输出一个元素流密码stream:
每次加密数据流的一位或者一个字节。
连续处理输入分组，一次输出一个元素，速度较快。
5．利用playfair密码加密明文bookstore，密钥词是（harpsicod），所得的密文是什么？
i/jdrglrqdhg
harpsbookstorexi/jddgpugogvi/jcodbefgklmnqtuvwxyz
6．用密钥词cat实现vigenere密码，加密明文vigenerecoper，所得的密文是什么？
xizgnxtevqpxt
key:
catcatcatcatcatcatplaintext:
vigenerecoperchipertext:
xizgnxtevqpxt
7．假定有一个密钥2431的列置换密码，则明文canyouunderstand的密文是多少？
ynsdcodtnurnaueakey:
2431plaintext:
canyouunderstand
chipertext:
ynsdcodtnurnauea8．什么是乘积密码？
多步代换和置换，依次使用两个或两个以上的基本密码，所得结果的密码强度将强与所有单个密码的强度.9．混淆和扩散的区别是什么？
扩散（diffusion）:
明文的统计结构被扩散消失到密文的,使得明文和密文之间的统计关系尽量复杂.即让每个明文数字尽可能地影响多个密文数字
混淆（confusion）：
使得密文的统计特性与密钥的取值之间的关系尽量复杂，阻止攻击者发现密钥10．feistel密码中每轮发生了什么样的变化？
将输入分组分成左右两部分。
以右半部数据和子密钥作为参数，对左半部数据实施代换操作。
将两部分进行互换，完成置换操作。
11．s-box的概念
s盒用在des算法中，每个s盒都由6位输入产生4位输出，所有说，s盒定义了一个普通的可逆代换。
相当程度上，des的强度取决于s盒的设计，但是，s盒的构造方法是不公开的12．aes每轮变化中设计的基本操作有哪些？
每轮包括4个阶段：
字节代换、行移位、列混淆、轮密钥加
13．des、aes和rc4之间的比较（建议比较分组大小、密钥长度、相对速度、安全强度、轮数、是否feistel体制、基本操作等若干方面）
*
14．aes与des相比有优点？
3des与des相比的变化有哪些？
什么是2des中的中间相遇攻击?
（1）aes更安全。
（2）3des增加了1到2个密钥，进行多轮des，安全性更高。
（3）c=ek2（ek1（p））?
x=ek1（p）=dk2（c）?
?
?
?
?
15．分组密码的工作模式有哪些？
及优缺点？
a．ecb，电码本模式，一次处理64位明文，每次使用相同的密钥加密。
任何64位的明文组都有唯一的密文与之对应，有―结构化‖
的缺点。
b．cbc，密码分组连接模式，克服了ecb中―结构化‖的缺点，同样的明文变成密文之后就不同了，而且加密必须从头到尾c．cfb，密码反馈模式．一次处理Ｍ位，上一个分组的密文产生一个伪随机数输出的加密算法的输入，该输出与明文的异或，作为
下一个分组的输入。
d．ofb，输出反馈模式，与ＣＦＢ基本相同，只是加密算法的输入是上一次des的输出。
也可用于流密码。
给定明文密文对（p,c）
对所有256个密钥,加密p,对结果按x排序与t中对所有256个密钥,解密c,解密结果与t中的值比较找出k1,k2使得ek1（p）=dk2（c）
用k1和k2对p加密，若结果为c，则认定这两个密钥为正确的密钥
16．rsa算法中密钥的生成和加密解密过程。
生成过程
?
rsa的加解密为:
?
给定消息m=88（88187）?
加密:
c=887mod187=11?
解密:
m=1123mod187=8817．rsa算法计算实例（给定p,q,e,m/c，计算n,?
（n）,d,c/m）
1.选择素数:
p=17q=11
18．描述diffie-hellman密钥交换机制。
算法：
a．双方选择素数p以及p的一个原根a
b．用户a选择一个随机数xap，计算ya=axamodpc．用户b选择一个随机数xbp，计算yb=axbmodpd．每一方保密x值，而将y值交换给对方e．用户a计算出k=ybxamodp
用户a用户b
后发
ya
b
f．用户b计算出k=yaxbmodpg．双方获得一个共享密钥
（axaxbmodp）
素数p以及p的原根a可由一方选择
给对方
19．描述diffie-hellman算法（dh算法）
中中间人攻击发生的过程。
中间人攻击
1双方选择素数p以及p的一个原根a（假定o知道）
2a选择xap,计算ya=axamodp,a?
b:
ya
3o截获ya,选xo,计算yo=axomodp,冒充a?
b:
yo4b选择xbp,计算yb=axbmodp,b?
a:
yb5o截获yb,冒充b?
a:
yo
6a计算:
（xo）xa≡（axo）xa≡axoxamodp7b计算:
（xo）xb≡（axo）xb≡axoxbmodp
8o计算:
（ya）xo≡axaxomodp,（yb）xo≡axbxomodpo无法计算出axaxbmodp
o永远必须实时截获并冒充转发,否则会被发现
20．如何使用公钥密码实现数据的保密性、完整性和数据源认证（签名）？
发送方用其私钥对消息―签名‖。
可以通过对整条消息加密或者对消息的一个小的数据块（消息认证码/摘要）加密来产生。
e（k,[m||e（pra,h（m））]）其中k为pub
解密时，第一步解密使用b的私钥，然后使用a的公钥。
21．对比对称算法和公钥算法？
（建议从用途，速度和效率等方面）对称算法：
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