內(nèi)蒙古經(jīng)貿(mào)外語職業(yè)學(xué)院《現(xiàn)代密碼學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《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、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2、在密碼學(xué)中，認(rèn)證加密是一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)加密和認(rèn)證的技術(shù)，以下關(guān)于認(rèn)證加密的描述，不正確的是：（）A.認(rèn)證加密可以防止密文被篡改和偽造，同時(shí)保證消息的保密性B.認(rèn)證加密算法通常比單獨(dú)的加密算法和認(rèn)證算法的組合更高效C.認(rèn)證加密在無線通信和網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用D.目前還沒有一種被廣泛認(rèn)可的通用認(rèn)證加密算法標(biāo)準(zhǔn)3、哈希函數(shù)是密碼學(xué)中的一種重要工具。以下關(guān)于哈希函數(shù)的特點(diǎn)描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.哈希函數(shù)將任意長度的輸入數(shù)據(jù)映射為固定長度的輸出值，這個(gè)輸出值稱為哈希值B.哈希函數(shù)具有單向性，即從哈希值很難推導(dǎo)出原始輸入數(shù)據(jù)C.哈希函數(shù)具有抗碰撞性，即很難找到兩個(gè)不同的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生相同的哈希值D.哈希函數(shù)的輸出值是隨機(jī)的，與輸入數(shù)據(jù)沒有任何關(guān)系4、考慮一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站，需要對(duì)用戶的個(gè)人信息（如信用卡號(hào)、密碼等）進(jìn)行加密存儲(chǔ)。網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫管理員需要能夠?qū)用艿臄?shù)據(jù)進(jìn)行一定的操作（如搜索、排序等），同時(shí)又要保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性。以下哪種加密技術(shù)或方法可能適用于這種場景？（）A.對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全盤加密，數(shù)據(jù)庫管理員無法進(jìn)行任何操作B.使用同態(tài)加密技術(shù)，允許在密文上進(jìn)行特定的計(jì)算操作C.對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的哈希處理，而不進(jìn)行加密D.采用明文存儲(chǔ)，僅通過嚴(yán)格的訪問控制來保護(hù)數(shù)據(jù)5、對(duì)于密碼學(xué)中的消息認(rèn)證碼（MAC），以下關(guān)于其與數(shù)字簽名區(qū)別的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.MAC可以提供不可否認(rèn)性，而數(shù)字簽名不能，因?yàn)镸AC基于共享密鑰B.數(shù)字簽名可以保證消息的完整性和來源認(rèn)證，而MAC只能保證完整性C.MAC的計(jì)算速度比數(shù)字簽名快，因?yàn)镸AC不需要使用公鑰和私鑰對(duì)D.數(shù)字簽名適用于大消息，MAC適用于小消息，因?yàn)镸AC的計(jì)算開銷較小6、對(duì)于密碼學(xué)中的對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密，在進(jìn)行少量數(shù)據(jù)的加密傳輸時(shí)，優(yōu)先選擇？（）A.對(duì)稱加密B.非對(duì)稱加密C.兩者效果相同D.取決于網(wǎng)絡(luò)帶寬7、在一個(gè)電子商務(wù)平臺(tái)中，用戶的支付密碼需要進(jìn)行安全存儲(chǔ)和傳輸。為了防止密碼被竊取和破解，采用了哈希函數(shù)和加鹽技術(shù)。同時(shí)，還使用了加密協(xié)議來保護(hù)通信過程中的密碼信息。以下關(guān)于這種密碼保護(hù)機(jī)制的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.使用常見的哈希函數(shù)如MD5進(jìn)行密碼哈希，加鹽后存儲(chǔ)，安全性較高，且計(jì)算簡單B.選擇SHA-256哈希函數(shù)，并使用隨機(jī)生成的強(qiáng)鹽，增加密碼破解的難度，但需要注意鹽的存儲(chǔ)安全C.運(yùn)用Bcrypt哈希函數(shù)，自動(dòng)生成鹽并處理，雖然安全，但計(jì)算成本較高，可能影響性能D.采用Keccak哈希函數(shù)，結(jié)合固定的鹽值，在保證一定安全性的同時(shí)，便于管理和維護(hù)8、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9、非對(duì)稱加密算法在現(xiàn)代密碼學(xué)中也具有重要地位。例如，在進(jìn)行數(shù)字簽名和密鑰交換時(shí)經(jīng)常會(huì)用到。假設(shè)我們正在研究一種非對(duì)稱加密算法的應(yīng)用場景。以下關(guān)于非對(duì)稱加密算法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.公鑰可以公開，私鑰必須保密，用于解密和數(shù)字簽名B.加密和解密使用不同的密鑰，計(jì)算復(fù)雜度相對(duì)較高C.適合用于加密大量數(shù)據(jù)，因?yàn)槠浼用芩俣缺葘?duì)稱加密算法快D.可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名，保證消息的完整性和不可否認(rèn)性10、在密碼分析領(lǐng)域，攻擊者試圖通過各種手段破解加密信息。假設(shè)一個(gè)加密系統(tǒng)使用了一種復(fù)雜的加密算法，但攻擊者發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在密鑰管理方面存在漏洞。在這種情況下，攻擊者最有可能采取以下哪種攻擊方式？（）A.暴力破解加密算法B.利用密鑰管理漏洞獲取密鑰C.對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析D.實(shí)施社會(huì)工程學(xué)攻擊獲取加密信息11、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其中大量的傳感器設(shè)備需要將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸。由于傳感器設(shè)備的資源受限，加密算法需要輕量級(jí)并且能夠在低功耗環(huán)境下運(yùn)行。同時(shí)，為了確保設(shè)備之間的身份認(rèn)證和通信安全，還需要建立合適的密鑰管理機(jī)制。以下關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)加密的描述，哪一種方案是最合適的？（）A.使用傳統(tǒng)的重型加密算法，如AES，忽略設(shè)備的資源限制B.采用專門為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的輕量級(jí)加密算法，如PRESENT，并結(jié)合預(yù)共享密鑰進(jìn)行密鑰管理C.不進(jìn)行加密，通過物理隔離來保證通信安全D.每個(gè)傳感器設(shè)備生成獨(dú)立的隨機(jī)密鑰，不進(jìn)行密鑰管理和共享12、某金融機(jī)構(gòu)正在評(píng)估其密碼系統(tǒng)的安全性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前使用的加密算法可能存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。在考慮升級(jí)加密算法時(shí)，不僅要考慮新算法的安全性，還要考慮對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的改造難度和成本。以下哪種做法是比較合理的？（）A.立即切換到最新的加密算法，無論改造難度和成本如何B.對(duì)現(xiàn)有算法進(jìn)行加強(qiáng)和優(yōu)化，而不是完全更換C.綜合評(píng)估新算法的優(yōu)勢(shì)、改造難度和成本，做出決策D.等待行業(yè)內(nèi)其他機(jī)構(gòu)先進(jìn)行算法升級(jí)，再做決定13、在分組密碼的加密過程中，若明文長度不是分組長度的整數(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14、在公鑰密碼體制中，數(shù)字簽名用于保證消息的完整性、真實(shí)性和不可否認(rèn)性。假設(shè)一個(gè)用戶需要對(duì)一份重要的電子文檔進(jìn)行數(shù)字簽名，以下關(guān)于數(shù)字簽名生成和驗(yàn)證過程的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.用戶使用自己的私鑰對(duì)文檔進(jìn)行處理生成數(shù)字簽名，接收方使用發(fā)送方的公鑰驗(yàn)證簽名B.用戶使用接收方的公鑰對(duì)文檔進(jìn)行處理生成數(shù)字簽名，接收方使用自己的私鑰驗(yàn)證簽名C.用戶使用對(duì)稱密鑰對(duì)文檔進(jìn)行加密生成數(shù)字簽名，接收方使用相同的對(duì)稱密鑰驗(yàn)證簽名D.用戶使用隨機(jī)生成的密鑰對(duì)文檔進(jìn)行處理生成數(shù)字簽名，接收方通過與發(fā)送方協(xié)商獲取驗(yàn)證密鑰15、在密碼學(xué)中，密鑰管理是一個(gè)關(guān)鍵問題。以下關(guān)于密鑰管理的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.密鑰管理包括密鑰的生成、存儲(chǔ)、分配、更新和銷毀等環(huán)節(jié)B.密鑰的長度和復(fù)雜性直接影響密碼系統(tǒng)的安全性，密鑰越長越復(fù)雜，安全性越高C.密鑰可以在不安全的信道上進(jìn)行傳輸，只要使用加密算法進(jìn)行保護(hù)即可D.密鑰的備份和恢復(fù)是密鑰管理的重要組成部分，以防止密鑰丟失或損壞二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡述密碼學(xué)中的隱私保護(hù)數(shù)據(jù)發(fā)布中的加密技術(shù)，說明在數(shù)據(jù)發(fā)布過程中如何防止敏感信息泄露，以及相關(guān)的加密方法和評(píng)估指標(biāo)。2、（本題5分）闡述密碼學(xué)中的簽密技術(shù)，分析其如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)加密和數(shù)字簽名的功能。3、（本題5分）簡述密碼學(xué)中的白盒密碼的概念和挑戰(zhàn)，分析白盒密碼的應(yīng)用場景和安全模型，以及當(dāng)前白盒密碼研究的進(jìn)展和存在的問題。4、（本題5分）解釋密碼學(xué)中的衛(wèi)星通信中的加密技術(shù)，說明衛(wèi)星通信的特點(diǎn)和加密需求，以及在衛(wèi)星通信中應(yīng)用的加密算法和密鑰管理方法。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討密碼學(xué)中的模糊提取器（FuzzyExtractor）的概念、原理和應(yīng)用場景（如生物特征認(rèn)證、密鑰生成），分析模糊提取器如何從噪聲數(shù)據(jù)中可靠地提取秘密信息。2、（本題5分）密碼學(xué)在虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）中的應(yīng)用保障了遠(yuǎn)程通信的安全。論述VPN中密碼學(xué)的工作原理和關(guān)鍵技術(shù)，分析不同VPN協(xié)議中密碼學(xué)的實(shí)現(xiàn)方式和安全性，探討如何選擇適合的VPN技術(shù)和密碼算法。3、（本題5分）論述密碼學(xué)中的基于屬性的消息恢復(fù)簽名（Attribute-BasedMessageRecoverySignature）的原理、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，比較其與傳統(tǒng)簽名方案的差異，分析在特定應(yīng)用中的適用性。4、（本題5分）在密碼學(xué)中，同態(tài)簽名是一種新興的技術(shù)，具有特殊的應(yīng)用價(jià)值。全面論述同態(tài)簽名的概念、原理和實(shí)現(xiàn)方式，分析同態(tài)簽名在數(shù)據(jù)驗(yàn)證、隱私保護(hù)計(jì)算等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，以及同態(tài)簽名技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和研究方向。5、（本題5分）在云存儲(chǔ)加密中，用戶密鑰的管理是一個(gè)關(guān)鍵問題。論述云存儲(chǔ)環(huán)境下用戶密鑰的生成、存儲(chǔ)和使用方法，分析密鑰管理方案的安全性和可用性，探討如何解決用戶密鑰丟失或泄露的問題。四、綜合題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在密碼學(xué)中，多方安全計(jì)算中的隱私保護(hù)集合運(yùn)算具有重要應(yīng)用。設(shè)計(jì)一種基于多方安全計(jì)算的隱私保護(hù)集合運(yùn)算方案，并分析其安全性和效率。2、（本題10分）對(duì)于一個(gè)使用密碼技