密码学模拟题1

南京航空航天大学共6页第1页二OO～二OO学年第学期《密码学》模拟题答案考试日期:200年月日试卷代号考试班级学号姓名成绩一、填空题：在下列各题中，将正确答案填入划线的空白处(本大题共6小题，总计20分，每个空1分)1、在密码学中，没有加密的信息称为明文、加密后的信息称为密文。2、密码分析者攻击密码体制的方法主要有以下三种：穷举攻击、统计分析攻击、解密变换攻击。3、在保密系统中，信源是信息的发送者，离散信源可以产生字符或字符串。4、公钥密码体制的优点是加密密钥可以公开传播，缺点是速度较慢。5、一个DES加密算法有四种工作模式，它们分别是：电子密码本ECB模式、密码分组链接CBC模式、密码反馈CFB模式、输出反馈OFB模式，计数器CTR模式。6、序列密码的加密的基本原理是：用一个随机序列与明文序列进行叠加来产生密文。7、密码学上的Hash函数是一种将任意长度的消息压缩为某一固定长度的消息摘要的函数。共6页第2页8、数字签名主要是用于对数字消息进行签名，以防止消息的冒名伪造或篡改，也可以用于通信双方的身份鉴别。二、单项选择题：在下列各题中，将唯一正确的答案代码填入括号内(本大题共10小题，总计20分，每小题2分)1、密码分析者对密码体制进行攻击时，下面哪种情况攻击强度最弱（c）。(a)已知明文攻击(b)选择密文攻击(c)唯密文攻击2、在下面的密码体制中，哪一种密码在加密前首先将明文编码成（0，1）字符串（a）。(a)Vernam体制(b)Playfair体制(c)Hill体制3、设X=X1X2…Xn是一个长度为n的可读明文的英文字母串，则X的重合指数Ic(x)的大小接近于（c）。(a)0.038(b)1(c)0.0654、通信系统的设计目的是在信道有干扰的情况下，使接受到的信息无差错或差错尽可能地（b）。(a)不变(b)小(c)大5、跟公钥密码体制相比，对称密码体制具有加解密（a）的特点。(a)速度快(b)速度慢(c)速度不确定6、三重DES的有效密钥长度为（b）。(a)56位(b)112位(c)64位7、EIGamal公钥密码体制的安全性是基于（c）问题的难解性。(a)椭圆曲线上的离散对数(ECC)(b)大整数的素数分解(RSA)(c)有限域上的离散对数8、“一次一密”的随机密钥序列密码体制在理论上是（a）破译的。(a)不可以(b)可以(c)很容易9、产生序列密码中的密钥序列的一种主要工具是（c）。(a)指令寄存器(b)数据寄存器(c)移位寄存器10、设H是一个Hash函数，如果寻找两个不同的消息x和x，使得H(x)=H(x，)在计算上是不可行的，则称H是（b）的。(a)弱无碰撞(b)强无碰撞(c)随机碰撞共6页第3页三、设n=2，密钥为K=73811，将明文CIST用Hill加密，求其密文。(本题计8分)解:计算得K=1123187（解密用）明文为CIST，则相应的明文向量为（2，8）和（18，19）。于是，相应的密文向量分别为（2，8）73811=(22+24,16+56)=(20,20)（所有值Mod26）(18,19)73811=(198+57,144+133)=(21,17)因此，明文CIST的密文为UUVR。四、利用Fermat定理计算3501mod11。(本题计8分)解：由Fermat定理111mod3111311mod1311mod)3(311mod3311mod35050105001501费马定理:ap≡amodpP是素数，a和p互质共6页第4页五、设在EIGamal签名方案中，p=17，g=2，①若选取x=8，计算y②若选取k=9，试对消息m=7进行签名。(本题计8分)解:①由pgyxmod（y,g,p是公钥，x是密钥）得117mod28y②217mod2mod9pgk16mod9)287()1mod()(11pkxm15可得（2，15）是对消息m=7的签名。（六、设P=11，E是由)11(mod632xxy所确定的有限域11Z上的椭圆曲线，设α=（2，7），保密的解密密钥d=7，①计算2α=α+α；②若β=7α=（7，2），假设明文x=（5，6），计算对应的密文。(本题计12分)解:①811mod4211mod3211mod)72)(123(112(2,7)点得斜率（分数模运算：a/b=k(modp)a=b*k(modp)）211mod7528511mod228323)(yx得2α=(5,2)②随机选取k=6,计算)9,7()7,2(60ky711mod63mod711mod58mod)3,8()2,7(6),(22211121pxcypxcykcc所以密文y=((7,9),7,7)共6页第5页七、如下图所示，在洞穴深处的位置C和位置D之间有一道门，只有知道秘密咒语的人才能打开位置C和位置D之间的门，假设P知道打开门的咒语，P想向V证明自己知道咒语，但又不想向V泄露咒语，请写出P向V证明自己知道咒语的协议。(本题总计12分)解:⑴V停留在位置A；⑵P从位置A走到位置B，然后随机选择从左通道走到位置C或从右通道走到位D；⑶P消失后，V走到位置B；⑷V命令P从位置C经左通道或从位置D经右通道返回位置B；⑸P服从V的命令，必要时P可以利用咒语打开位置C和位置D之间的门；⑹P和V重复执行第⑴步至第⑸步n次。ADBC零知识洞穴示意图共6页第6页八、下图是AES算法结构示意图，请在下图空白框中，写出相应文字说明。(本题总计12分)AES加密算法的分组长度通常为128位，当密钥长度为128位时，其轮变换数目为10次。把一个信息分组State分成四行x列的矩阵形式，一轮AES算法包含4种变换：1.字节代换SubBytes(State)。使用一个S盒πS对State进行非线性变换，其中πS是有限域{0，1}8的一个置换。SubWord(A0，A1，A2，A3)=(B0，B1，B2，B3)，其中Bi=SubBytes(Ai)。2.行移位变换ShiftRow(State)。分组长度为128或192b时，State下三行分别循环左移1、2、3字节。3.列混合变换MixColumn(State)=C*State是有限域GF(28)4上的一个线性变换。4.轮密钥加法变换AddRoundKey(State，RoundKey)。将由函数KeyExpansion(key)生成的轮密钥RoundKey中的一个字与State的每一个列向量进行异或运算。明文Xr轮迭代密文Y子密钥K0Xi-1字节代替行移位列混合Ki-1XiAES算法框图一轮AES结构图