貴州水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《現(xiàn)代密碼學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)貴州水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《現(xiàn)代密碼學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，移動(dòng)設(shè)備之間需要進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)傳輸，考慮到信號(hào)的不穩(wěn)定性和設(shè)備的移動(dòng)性。以下哪種加密和密鑰更新策略可能是最有效的？（）A.使用WPA2加密協(xié)議，定期更新預(yù)共享密鑰，保障無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性B.采用WPA3協(xié)議，結(jié)合基于會(huì)話的密鑰生成和更新機(jī)制，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化C.運(yùn)用EAP-TLS認(rèn)證和加密方式，通過(guò)證書管理實(shí)現(xiàn)密鑰的動(dòng)態(tài)更新和安全傳輸D.選擇802.11ax標(biāo)準(zhǔn)中的加密特性，結(jié)合設(shè)備的移動(dòng)特征進(jìn)行自適應(yīng)的密鑰管理2、考慮密碼學(xué)中的橢圓曲線加密算法（ECC），以下關(guān)于其密鑰長(zhǎng)度和安全性的說(shuō)法，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.ECC使用較短的密鑰就能達(dá)到與傳統(tǒng)加密算法相同的安全級(jí)別，但其安全性難以評(píng)估B.雖然ECC密鑰較短，但由于其數(shù)學(xué)原理復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中安全性不如傳統(tǒng)算法C.ECC的密鑰長(zhǎng)度與安全性成正比，密鑰越長(zhǎng)，安全性越高，且效率不受影響D.與其他非對(duì)稱加密算法相比，ECC在相同密鑰長(zhǎng)度下提供更高的安全性和計(jì)算效率3、對(duì)于密碼學(xué)中的消息完整性保護(hù)，以下關(guān)于HMAC（基于哈希的消息認(rèn)證碼）的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.HMAC是一種基于對(duì)稱加密的消息完整性保護(hù)機(jī)制，其安全性依賴于哈希函數(shù)和密鑰B.HMAC的計(jì)算速度比普通哈希函數(shù)慢，但安全性更高C.只要HMAC的值匹配，就可以確定消息在傳輸過(guò)程中沒(méi)有被篡改，且發(fā)送方身份合法D.HMAC只能用于小消息的完整性保護(hù)，對(duì)于大消息不適用4、在一個(gè)電子投票系統(tǒng)中，需要確保投票的機(jī)密性、完整性和可驗(yàn)證性。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，系統(tǒng)采用了加密技術(shù)和數(shù)字簽名等手段。以下關(guān)于電子投票系統(tǒng)加密的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.投票者的選票在加密后傳輸，以保證機(jī)密性B.數(shù)字簽名用于驗(yàn)證選票的來(lái)源和完整性C.投票結(jié)果在解密前可以公開驗(yàn)證，以保證可驗(yàn)證性D.加密技術(shù)可以完全消除電子投票中的作弊風(fēng)險(xiǎn)5、考慮一個(gè)加密文件系統(tǒng)，用戶在訪問(wèn)加密文件時(shí)需要進(jìn)行身份驗(yàn)證和解密操作。以下關(guān)于加密文件系統(tǒng)性能和安全性權(quán)衡的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.更強(qiáng)的加密算法通常會(huì)導(dǎo)致更高的安全性，但也會(huì)降低系統(tǒng)性能B.頻繁的密鑰更新可以提高安全性，但會(huì)增加用戶操作的復(fù)雜性C.為了提高性能，可以減少加密的文件數(shù)量或降低加密強(qiáng)度D.安全性和性能是相互獨(dú)立的，不需要進(jìn)行權(quán)衡6、在哈希函數(shù)中，SHA-512與SHA-256相比，其輸出的哈希值？（）A.更長(zhǎng)，安全性更高B.更短，計(jì)算速度更快C.長(zhǎng)度相同，安全性相同D.長(zhǎng)度隨機(jī)，取決于輸入7、零知識(shí)證明是密碼學(xué)中的一個(gè)重要概念，以下關(guān)于零知識(shí)證明的說(shuō)法，不準(zhǔn)確的是：（）A.零知識(shí)證明可以讓證明者向驗(yàn)證者證明某個(gè)論斷是正確的，而不泄露任何額外的信息B.零知識(shí)證明在身份認(rèn)證、匿名交易等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景C.零知識(shí)證明的實(shí)現(xiàn)過(guò)程復(fù)雜，計(jì)算開銷較大D.零知識(shí)證明只能用于證明數(shù)學(xué)定理，不能用于實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景8、考慮到一種加密方案，它使用了多個(gè)不同的加密算法來(lái)對(duì)同一明文進(jìn)行多次加密。每次加密使用的密鑰都相互獨(dú)立。這種多重加密的方式主要目的是增強(qiáng)加密的安全性，但同時(shí)也增加了計(jì)算開銷。以下關(guān)于這種加密方案的說(shuō)法，哪一個(gè)是正確的？（）A.多重加密一定能提高安全性，且計(jì)算開銷的增加是可以忽略的B.多重加密的安全性提升取決于所使用的加密算法和密鑰的質(zhì)量C.只要使用的加密算法足夠復(fù)雜，多重加密就沒(méi)有必要D.多重加密只適用于對(duì)安全性要求極高而對(duì)計(jì)算效率要求較低的場(chǎng)景9、在密碼學(xué)中，以下哪個(gè)概念用于衡量密碼系統(tǒng)對(duì)不同類型攻擊的綜合抵抗能力？（）A.安全強(qiáng)度B.安全模型C.安全級(jí)別D.安全框架10、分組密碼是一種常見的加密方式，在工作模式中，以下哪種模式適用于加密長(zhǎng)數(shù)據(jù)且能并行處理？（）A.ECB模式B.CBC模式C.CFB模式D.OFB模式11、在密碼學(xué)中，零知識(shí)證明是一種特殊的技術(shù)，允許一方在不泄露任何秘密信息的情況下向另一方證明某個(gè)論斷的真實(shí)性。假設(shè)一個(gè)場(chǎng)景，用戶需要向驗(yàn)證者證明自己知道某個(gè)秘密而不透露這個(gè)秘密，以下關(guān)于零知識(shí)證明應(yīng)用和特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.零知識(shí)證明過(guò)程復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中很少使用B.零知識(shí)證明可以在不暴露秘密的前提下完成驗(yàn)證，保護(hù)用戶隱私C.零知識(shí)證明只能用于簡(jiǎn)單的論斷證明，對(duì)于復(fù)雜的情況不適用D.零知識(shí)證明的安全性完全依賴于驗(yàn)證者的誠(chéng)信12、假設(shè)正在進(jìn)行密碼分析工作，試圖破解一個(gè)使用未知加密算法加密的密文。已知一些關(guān)于明文的統(tǒng)計(jì)信息和部分密文樣本。以下哪種密碼分析方法可能是最有效的起點(diǎn)？（）A.暴力破解，嘗試所有可能的密鑰B.差分分析，利用密文之間的差異來(lái)推斷密鑰C.線性分析，尋找密文和明文之間的線性關(guān)系D.社會(huì)工程學(xué)方法，試圖獲取加密者的相關(guān)信息13、在一個(gè)醫(yī)療保健系統(tǒng)中，患者的病歷和診斷信息需要進(jìn)行加密存儲(chǔ)和傳輸，以保護(hù)患者的隱私。同時(shí)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間需要共享部分加密信息，但又要保證只有授權(quán)的機(jī)構(gòu)能夠解密。以下關(guān)于醫(yī)療保健系統(tǒng)加密的描述，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.可以使用同態(tài)加密技術(shù)，在不解密的情況下對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析B.不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間可以共享相同的加密密鑰，以方便信息共享C.加密后的醫(yī)療數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行完整性校驗(yàn)D.患者本人應(yīng)該能夠控制自己醫(yī)療數(shù)據(jù)的加密和解密權(quán)限14、密碼學(xué)中的密鑰協(xié)商協(xié)議用于在通信雙方之間建立共享密鑰。以下關(guān)于密鑰協(xié)商協(xié)議的安全性要求，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.防止中間人攻擊B.保證協(xié)商出的密鑰具有足夠的隨機(jī)性C.對(duì)通信雙方的身份進(jìn)行認(rèn)證D.密鑰協(xié)商過(guò)程的計(jì)算量要小15、在密碼學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，新的攻擊手段不斷出現(xiàn)。假設(shè)一種新的攻擊方式利用了加密系統(tǒng)在硬件實(shí)現(xiàn)上的漏洞，而不是算法本身的缺陷。以下哪種防御策略能夠有效地應(yīng)對(duì)這種硬件層面的攻擊？（）A.定期更新硬件設(shè)備B.進(jìn)行硬件安全評(píng)估和檢測(cè)C.采用軟件加密代替硬件加密D.以上都是16、在密碼分析的研究中，有一種基于密碼算法的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行分析的方法。假設(shè)一個(gè)加密算法的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)存在某種弱點(diǎn)，以下哪種情況可能導(dǎo)致這種弱點(diǎn)被攻擊者利用？（）A.攻擊者具有強(qiáng)大的計(jì)算能力B.加密算法的實(shí)現(xiàn)存在漏洞C.加密算法的參數(shù)選擇不當(dāng)D.以上都是17、在密碼學(xué)的研究中，常常需要評(píng)估加密算法的安全性。假設(shè)有一種加密算法，其安全性基于一個(gè)尚未被證明但被廣泛認(rèn)為正確的數(shù)學(xué)難題。以下關(guān)于這種加密算法安全性評(píng)估的說(shuō)法，哪一個(gè)是正確的？（）A.只要數(shù)學(xué)難題未被解決，算法就是安全的B.應(yīng)該尋找其他獨(dú)立的方法來(lái)評(píng)估安全性C.可以暫時(shí)認(rèn)為算法安全，但需要持續(xù)關(guān)注D.這種基于未證明難題的算法不可靠，不應(yīng)使用18、假設(shè)正在進(jìn)行密碼學(xué)的研究，需要設(shè)計(jì)一種新的加密算法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮算法的安全性證明、效率評(píng)估和抵抗各種攻擊的能力。以下關(guān)于新加密算法設(shè)計(jì)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.安全性證明是設(shè)計(jì)新加密算法的必要步驟，但證明過(guò)程可能非常復(fù)雜B.效率評(píng)估只需要考慮加密和解密的時(shí)間開銷，不需要考慮空間開銷C.新算法應(yīng)該能夠抵抗已知的和潛在的密碼分析攻擊D.設(shè)計(jì)完成后，需要進(jìn)行廣泛的測(cè)試和評(píng)估，包括實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的測(cè)試19、假設(shè)正在分析一種密碼算法的安全性，發(fā)現(xiàn)該算法在面對(duì)選擇明文攻擊時(shí)存在弱點(diǎn)。為了增強(qiáng)算法的安全性，以下哪種措施可能是有效的？（）A.增加密鑰長(zhǎng)度B.改進(jìn)加密算法的內(nèi)部結(jié)構(gòu)C.引入隨機(jī)數(shù)生成器D.以上措施都可能有效20、在密碼學(xué)中，密碼系統(tǒng)的安全性評(píng)估是非常重要的。以下關(guān)于密碼系統(tǒng)安全性評(píng)估的描述，不正確的是：（）A.安全性評(píng)估需要考慮密碼算法的強(qiáng)度、密鑰管理的安全性以及系統(tǒng)的整體架構(gòu)B.可以通過(guò)對(duì)密碼系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和攻擊實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估其安全性C.只要密碼系統(tǒng)沒(méi)有被成功攻擊過(guò)，就可以認(rèn)為其是絕對(duì)安全的D.安全性評(píng)估應(yīng)該是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，隨著技術(shù)的發(fā)展和新的攻擊手段的出現(xiàn)，需要不斷更新評(píng)估結(jié)果21、在密碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，可證明安全性是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于可證明安全性的描述，哪一個(gè)是不正確的？（）A.將密碼系統(tǒng)的安全性歸約到某個(gè)已知的數(shù)學(xué)難題B.能夠絕對(duì)保證密碼系統(tǒng)的安全性C.為密碼系統(tǒng)的安全性提供理論依據(jù)D.有助于評(píng)估密碼系統(tǒng)的實(shí)際安全性22、想象一個(gè)加密文件系統(tǒng)，用戶需要在不同的設(shè)備上訪問(wèn)和修改加密文件，同時(shí)要保證文件的完整性和一致性。以下哪種加密文件系統(tǒng)和同步策略可能是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用TrueCrypt加密文件系統(tǒng)，通過(guò)手動(dòng)同步文件來(lái)保持不同設(shè)備上的一致性B.采用VeraCrypt加密文件系統(tǒng)，結(jié)合云存儲(chǔ)服務(wù)進(jìn)行自動(dòng)文件同步C.運(yùn)用Windows的BitLocker加密文件系統(tǒng)，利用專用的同步工具實(shí)現(xiàn)多設(shè)備同步D.選擇Linux下的EncFS加密文件系統(tǒng)，結(jié)合版本控制系統(tǒng)來(lái)管理文件的修改和同步23、在橢圓曲線加密算法（ECC）中，以下關(guān)于其參數(shù)選擇的說(shuō)法，正確的是？（）A.曲線參數(shù)越大，安全性越高B.曲線參數(shù)與安全性無(wú)關(guān)C.不同的曲線參數(shù)對(duì)加密速度沒(méi)有影響D.曲線參數(shù)可以隨意選擇24、在密碼分析領(lǐng)域，有一種攻擊方法是通過(guò)分析密文的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)嘗試推斷出加密所用的密鑰或明文的部分信息。假設(shè)存在一段經(jīng)過(guò)加密的文本，其密文的字符分布呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。這種情況下，以下哪種密碼體制可能更容易受到此類攻擊？（）A.流密碼B.分組密碼C.公鑰密碼D.量子密碼25、在一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)中，傳感器和控制器之間的通信需要進(jìn)行加密，以防止惡意攻擊和數(shù)據(jù)篡改。同時(shí)，加密機(jī)制不能影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能。以下哪種加密技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方式可能是最有效的？（）A.使用硬件加密模塊，如加密芯片，對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行快速加密和解密，不影響系統(tǒng)實(shí)時(shí)性B.采用軟件實(shí)現(xiàn)的對(duì)稱加密算法，如AES，通過(guò)優(yōu)化算法和代碼提高加密速度C.運(yùn)用輕量級(jí)的加密協(xié)議，如TinyEncryptionAlgorithm（TEA），減少計(jì)算資源消耗D.選擇基于物理不可克隆函數(shù)（PUF）的加密技術(shù)，利用硬件的唯一性保障通信安全二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述密碼學(xué)中的基于人工智能輔助的加密技術(shù)，分析其在密碼算法設(shè)計(jì)和分析中的作用。2、（本題5分）論述基于生物特征的密碼技術(shù)，分析其優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)，如生物特征的可變性和安全性。3、（本題5分）論述密碼學(xué)中的基于深度學(xué)習(xí)的加密技術(shù)，分析其在密碼分析和加密算法優(yōu)化中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述密碼學(xué)中的隱藏向量加密技術(shù)，分析其在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私和訪問(wèn)控制方面的應(yīng)用。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）假設(shè)一個(gè)密碼系統(tǒng)使用了屬性基加密（Attribute-BasedEncryption，ABE）技術(shù)。請(qǐng)解釋ABE的原理和應(yīng)用場(chǎng)景，以及它與傳統(tǒng)加密技術(shù)的區(qū)別，并通過(guò)具體示例說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）假設(shè)一個(gè)加密系統(tǒng)使用了后量子密碼（Post-QuantumCryptography，PQC）算法。請(qǐng)解釋PQC的概念和必要性，以及目前PQC算法的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景。3、（本題5分）考慮一個(gè)使用加密技術(shù)保護(hù)無(wú)人機(jī)通信的場(chǎng)景。請(qǐng)分析無(wú)人機(jī)通信中加密的特殊要求和挑戰(zhàn)，如高動(dòng)態(tài)性、有限的計(jì)算資源和無(wú)線信道的不穩(wěn)定性，并提出相應(yīng)的加密策略。4、（本題5分）密碼學(xué)中的閾值簽名允許多個(gè)簽名者合作生成一個(gè)有效的簽名，只要達(dá)到一定的閾值。設(shè)計(jì)一個(gè)閾值簽名方案，并分析其在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用和安全性。5、（本題5分）對(duì)于一個(gè)加密的電子郵件系統(tǒng)，分析如何實(shí)現(xiàn)郵件內(nèi)容的加密、簽名和密鑰管理，以及如何處理郵件的轉(zhuǎn)發(fā)和回復(fù)過(guò)程中的加密問(wèn)題。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)闡述密鑰管理中