上海對(duì)外經(jīng)貿(mào)大學(xué)《密碼學(xué)前沿》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《密碼學(xué)前沿》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、密碼學(xué)中的數(shù)字證書撤銷是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于數(shù)字證書撤銷的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.數(shù)字證書撤銷是指在數(shù)字證書有效期內(nèi)，由于用戶的身份發(fā)生變化或其他原因，需要撤銷數(shù)字證書的有效性B.數(shù)字證書撤銷可以通過證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)（CA）發(fā)布證書撤銷列表（CRL）來實(shí)現(xiàn)C.數(shù)字證書撤銷列表（CRL）包含了被撤銷的數(shù)字證書的序列號(hào)等信息，用戶可以通過查詢CRL來確定數(shù)字證書是否被撤銷D.數(shù)字證書一旦被撤銷，就不能再恢復(fù)，即使用戶的身份恢復(fù)正常也不能重新使用該數(shù)字證書2、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)智能卡的加密系統(tǒng)，智能卡的存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力有限。在這種情況下，需要選擇適合的加密算法和密鑰長(zhǎng)度，同時(shí)要保證加密操作的效率和安全性。以下關(guān)于智能卡加密的描述，哪一種選擇是最合適的？（）A.使用較長(zhǎng)的密鑰長(zhǎng)度以提高安全性，忽略計(jì)算資源的限制B.選擇計(jì)算復(fù)雜度低的對(duì)稱加密算法，并采用適當(dāng)長(zhǎng)度的密鑰C.為了方便管理，所有智能卡使用相同的密鑰D.不進(jìn)行加密，依靠智能卡的物理防護(hù)來保證安全3、在分組密碼的加密過程中，若明文長(zhǎng)度不是分組長(zhǎng)度的整數(shù)倍，通常采用的填充方式是？（）A.隨機(jī)填充B.零填充C.固定字符填充D.不進(jìn)行填充4、在密碼學(xué)中，密碼攻擊的成功率取決于多種因素。以下關(guān)于密碼攻擊成功率的影響因素描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.密碼攻擊的成功率取決于攻擊者的計(jì)算能力和資源B.密碼攻擊的成功率取決于密碼系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)C.密碼攻擊的成功率取決于攻擊者所掌握的信息和攻擊方法D.密碼攻擊的成功率只取決于密碼算法的強(qiáng)度，與其他因素?zé)o關(guān)5、考慮一個(gè)加密數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫中的敏感字段需要進(jìn)行加密存儲(chǔ)，同時(shí)系統(tǒng)要支持對(duì)加密數(shù)據(jù)的查詢和檢索操作。為了實(shí)現(xiàn)高效的查詢處理，以下哪種技術(shù)或方法可能會(huì)被采用？（）A.對(duì)加密數(shù)據(jù)建立索引B.在查詢時(shí)先解密數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行查詢操作C.限制對(duì)加密數(shù)據(jù)的查詢功能，以保證安全性D.不支持對(duì)加密數(shù)據(jù)的查詢，只允許對(duì)明文數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢6、在一個(gè)智能家居系統(tǒng)中，各種設(shè)備之間需要進(jìn)行安全的通信，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)篡改。同時(shí)，要考慮設(shè)備的低功耗和有限的計(jì)算能力。以下哪種加密和認(rèn)證方式可能是最適合的？（）A.采用簡(jiǎn)單的對(duì)稱加密算法，如DES，結(jié)合設(shè)備的MAC地址進(jìn)行認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)基本的安全通信B.選擇輕量級(jí)的加密算法，如SIMON或SPECK，以及基于預(yù)共享密鑰的認(rèn)證方式C.運(yùn)用藍(lán)牙低功耗（BLE）的加密和配對(duì)機(jī)制，確保設(shè)備之間的安全連接，但范圍有限D(zhuǎn).采用Zigbee協(xié)議的加密和認(rèn)證功能，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)密鑰管理，保障智能家居網(wǎng)絡(luò)的安全7、考慮到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信場(chǎng)景，其中數(shù)據(jù)需要在不安全的信道中傳輸。為了確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，使用了某種密碼學(xué)技術(shù)。在接收端，需要對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證以確定其是否在傳輸過程中被篡改。以下哪種密碼學(xué)技術(shù)可以同時(shí)提供數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性保護(hù)？（）A.對(duì)稱加密算法B.非對(duì)稱加密算法C.哈希函數(shù)D.數(shù)字簽名8、以下哪種密碼分析技術(shù)利用了密碼設(shè)備在運(yùn)算過程中泄露的物理信息？（）A.能量分析攻擊B.聲學(xué)分析攻擊C.光學(xué)分析攻擊D.以上都是9、在密碼分析領(lǐng)域，有一種攻擊方法是通過分析密文的統(tǒng)計(jì)特性來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10、盲簽名是一種特殊的數(shù)字簽名技術(shù)，以下關(guān)于盲簽名的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.盲簽名中，簽名者在不知道消息具體內(nèi)容的情況下對(duì)消息進(jìn)行簽名B.盲簽名可以保護(hù)簽名者的隱私，同時(shí)保證簽名的有效性C.盲簽名常用于電子投票、電子現(xiàn)金等應(yīng)用場(chǎng)景D.盲簽名的安全性完全依賴于簽名者的信任，不存在任何風(fēng)險(xiǎn)11、在密碼學(xué)的發(fā)展過程中，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12、考慮一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站，需要在網(wǎng)絡(luò)上安全地傳輸用戶的信用卡信息。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，通常會(huì)使用加密技術(shù)來保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。假設(shè)網(wǎng)站采用了SSL/TLS協(xié)議進(jìn)行加密通信，那么在這個(gè)過程中，以下關(guān)于密鑰交換和加密算法選擇的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.客戶端和服務(wù)器端首先通過非對(duì)稱加密算法交換對(duì)稱加密的密鑰，然后使用對(duì)稱加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸B.整個(gè)通信過程始終使用非對(duì)稱加密算法，因?yàn)樗踩獵.只使用對(duì)稱加密算法，密鑰在通信開始前已經(jīng)預(yù)先共享D.隨機(jī)選擇對(duì)稱或非對(duì)稱加密算法，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況和數(shù)據(jù)量決定13、考慮密碼學(xué)中的量子密鑰分發(fā)，以下關(guān)于其與傳統(tǒng)密鑰分發(fā)方法的比較，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.量子密鑰分發(fā)的安全性基于量子力學(xué)原理，完全消除了密鑰被竊取的風(fēng)險(xiǎn)，而傳統(tǒng)方法無法做到B.量子密鑰分發(fā)的效率和成本優(yōu)于傳統(tǒng)密鑰分發(fā)方法，因此將很快取代傳統(tǒng)方法C.量子密鑰分發(fā)目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段，在實(shí)際應(yīng)用中不如傳統(tǒng)密鑰分發(fā)方法成熟和可靠D.量子密鑰分發(fā)與傳統(tǒng)密鑰分發(fā)方法在原理和應(yīng)用場(chǎng)景上完全不同，沒有可比性14、在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對(duì)捕獲的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密傳輸?shù)椒治龇?wù)器，以防止數(shù)據(jù)泄露。同時(shí)，為了減少加密帶來的性能開銷，需要選擇合適的加密方式。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包加密的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密是最安全和高效的方式B.只對(duì)數(shù)據(jù)包的載荷部分進(jìn)行加密，包頭部分保持明文C.不進(jìn)行加密，通過網(wǎng)絡(luò)隔離和訪問控制來保護(hù)數(shù)據(jù)D.隨機(jī)選擇數(shù)據(jù)包的部分內(nèi)容進(jìn)行加密15、在密碼學(xué)中，非對(duì)稱加密算法通常比對(duì)稱加密算法更適合用于以下哪種場(chǎng)景？（）A.大量數(shù)據(jù)的加密傳輸B.對(duì)加密速度要求極高的情況C.數(shù)字簽名和密鑰交換D.存儲(chǔ)大量敏感信息二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋密碼學(xué)中的哈希函數(shù)的抗碰撞性的量化評(píng)估指標(biāo)，分析其在密碼學(xué)安全性評(píng)估中的應(yīng)用。2、（本題5分）在密碼學(xué)中，消息認(rèn)證碼（MAC）用于驗(yàn)證消息的完整性和來源。請(qǐng)解釋MAC的生成和驗(yàn)證過程，以及與哈希函數(shù)和數(shù)字簽名的區(qū)別，并舉例說明MAC在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)說明密碼學(xué)中的變色龍哈希函數(shù)的概念和應(yīng)用，分析其在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和認(rèn)證協(xié)議中的作用。4、（本題5分）論述密碼學(xué)中的密鑰管理的重要性，包括密鑰的生成、存儲(chǔ)、分發(fā)和更新，分析可能出現(xiàn)的密鑰管理問題及解決方案。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討量子計(jì)算對(duì)傳統(tǒng)密碼學(xué)的挑戰(zhàn)以及后量子密碼學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)，分析如何提前布局以應(yīng)對(duì)量子計(jì)算可能帶來的密碼破解威脅。2、（本題5分）側(cè)信道攻擊是一種針對(duì)密碼系統(tǒng)的新型攻擊手段。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述側(cè)信道攻擊的原理、類型（如時(shí)間側(cè)信道攻擊、能量側(cè)信道攻擊）和防范方法，分析側(cè)信道攻擊對(duì)密碼設(shè)備安全性的影響，以及密碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何考慮抵御側(cè)信道攻擊。3、（本題5分）隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，密碼學(xué)在保障信息安全方面的作用日益凸顯。請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述對(duì)稱加密算法（如AES）的工作原理、加密解密過程、優(yōu)缺點(diǎn)，以及其在現(xiàn)代通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的應(yīng)用場(chǎng)景和面臨的挑戰(zhàn)。4、（本題5分）詳細(xì)探討密碼學(xué)中的函數(shù)加密（FunctionalEncryption）的基本思想、分類（如屬性函數(shù)加密、謂詞函數(shù)加密）和應(yīng)用前景，分析函數(shù)加密如何實(shí)現(xiàn)對(duì)加密數(shù)據(jù)的特定功能計(jì)算。5、（本題5分）在網(wǎng)絡(luò)通信中，SSL/TLS協(xié)議廣泛用于保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩Ｈ嬲撌鯯SL/TLS協(xié)議的工作流程、加密套件的選擇、握手過程和證書驗(yàn)證機(jī)制，探討SSL/TLS協(xié)議在Web應(yīng)用、電子郵件等場(chǎng)景中的應(yīng)用，以及如何應(yīng)對(duì)協(xié)議中的漏洞和安全威脅。四、綜合題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）對(duì)于一個(gè)加密的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，分析如何在高延遲和有限帶寬的條件下實(shí)現(xiàn)安全通信，以及應(yīng)對(duì)空間環(huán)境對(duì)加密設(shè)備的影響。2、（本題10分）考慮一個(gè)使用混合加密體制的通信場(chǎng)景，即先用對(duì)稱加密算法對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，再用公鑰加密算法對(duì)對(duì)稱密鑰進(jìn)行