西安邮电大学《密码学基础》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页西安邮电大学《密码学基础》

2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在密码学中，密码攻击的成功率取决于多种因素。以下关于密码攻击成功率的影响因素描述中，错误的是？（）A.密码攻击的成功率取决于攻击者的计算能力和资源B.密码攻击的成功率取决于密码系统的安全性设计和实现C.密码攻击的成功率取决于攻击者所掌握的信息和攻击方法D.密码攻击的成功率只取决于密码算法的强度，与其他因素无关2、在密码学中，密码分析是一种攻击密码系统的方法。以下关于密码分析的类型描述中，错误的是？（）A.密码分析可以分为唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击和选择密文攻击等类型B.唯密文攻击是指攻击者只知道密文，试图推导出明文或密钥C.已知明文攻击是指攻击者知道一些明文和对应的密文，试图推导出密钥D.选择明文攻击和选择密文攻击是指攻击者可以选择特定的明文或密文进行攻击，这种攻击方式比唯密文攻击和已知明文攻击更容易成功3、哈希函数是密码学中的重要工具。以下关于哈希函数特点的描述中，错误的是？（）A.哈希函数将任意长度的输入数据映射为固定长度的输出值，这个输出值称为哈希值B.哈希函数具有单向性，即从哈希值很难推导出原始输入数据C.哈希函数具有抗碰撞性，即很难找到两个不同的输入数据产生相同的哈希值D.哈希函数的输出值是完全随机的，与输入数据没有任何关系4、考虑一个工业控制系统，其中的传感器数据和控制指令需要进行加密传输，以防止恶意篡改和窃取。由于工业控制系统对实时性要求较高，加密过程不能引入过大的延迟。以下关于工业控制系统加密的描述，哪一个是错误的？（）A.可以使用硬件加密模块来提高加密速度B.选择加密算法时，优先考虑计算效率而不是安全性C.加密密钥应该定期更新，以增加安全性D.对实时性要求极高的数据可以不进行加密5、在一个智能家居系统中，各种设备之间需要进行安全的通信，防止未经授权的访问和数据篡改。同时，要考虑设备的低功耗和有限的计算能力。以下哪种加密和认证方式可能是最适合的？（）A.采用简单的对称加密算法，如DES，结合设备的MAC地址进行认证，实现基本的安全通信B.选择轻量级的加密算法，如SIMON或SPECK，以及基于预共享密钥的认证方式C.运用蓝牙低功耗（BLE）的加密和配对机制，确保设备之间的安全连接，但范围有限D.采用Zigbee协议的加密和认证功能，结合网络密钥管理，保障智能家居网络的安全6、在密码学中，一次一密是一种理论上完美的加密方式，但在实际应用中面临诸多挑战。假设需要在一个高安全要求的场景中考虑使用一次一密，以下关于一次一密的特点和限制的描述，哪一项是准确的？（）A.一次一密需要大量的随机密钥，密钥的生成、存储和分发都非常困难B.只要密钥是真正随机的，一次一密在任何情况下都是绝对安全的C.一次一密的加密和解密速度非常慢，不适合实时通信D.一次一密不能用于数字通信，只适用于模拟信号7、数字证书是PKI中的重要组成部分，以下关于数字证书的说法，错误的是：（）A.数字证书包含了用户的公钥、身份信息以及证书颁发机构的数字签名B.数字证书可以通过网络自由传播，无需任何保护措施C.浏览器可以通过验证数字证书的有效性来确认网站的身份D.数字证书的有效期通常是有限的，到期后需要重新申请或更新8、在密码学中，不经意传输是一种保护通信双方隐私的协议。假设在一个敏感信息交换场景中使用了不经意传输。以下关于不经意传输的描述，哪一项是不正确的？（）A.发送方有多个消息，接收方可以选择获取其中的一个，而发送方不知道接收方选择了哪个B.不经意传输可以在保护接收方选择隐私的同时，确保发送方的消息安全C.不经意传输通常需要复杂的数学计算和交互过程来实现D.不经意传输可以用于实现无条件安全的秘密共享9、密码学在信息安全领域中起着至关重要的作用。以下关于密码学的目的描述中，错误的是？（）A.密码学的主要目的是保护信息的机密性，防止未经授权的人员获取敏感信息B.密码学可以确保信息的完整性，检测信息在传输或存储过程中是否被篡改C.密码学能够提供信息的可用性，保证合法用户能够随时访问所需的信息D.密码学的唯一目的是加密信息，使其难以被理解，而不考虑其他安全方面的需求10、在密码学中，代理重加密是一种特殊的加密机制。假设在一个数据共享场景中使用了代理重加密。以下关于代理重加密的描述，哪一项是不正确的？（）A.代理重加密允许代理在不解密原始密文的情况下，将密文转换为另一个用户可解密的密文B.代理重加密可以在保护数据隐私的同时实现灵活的数据共享C.代理重加密过程中，代理可以获取原始明文的部分信息D.代理重加密需要严格的访问控制和权限管理，以防止滥用11、身份基加密（IBE）是一种新型的加密体制，它与传统公钥加密体制的主要区别在于什么？（）A.密钥的生成方式B.加密和解密的流程C.对身份信息的利用方式D.安全性的保障机制12、对于密码学中的对称加密算法，以下关于AES和DES算法比较的陈述，哪一个是准确的？（）A.AES算法的密钥长度比DES算法更灵活，因此安全性总是高于DES算法B.DES算法虽然老旧，但在某些特定场景下，其性能仍优于AES算法C.AES算法的加密和解密速度比DES算法慢，因为其加密结构更复杂D.由于计算环境的变化，DES算法已完全被AES算法取代，不再有任何应用价值13、假设一个医疗机构需要对患者的电子病历进行加密保护，同时要满足医疗法规对数据隐私和访问控制的要求。以下哪种加密和访问控制方案可能是最恰当的？（）A.使用对称加密算法对病历数据进行加密，通过基于角色的访问控制（RBAC）来管理密钥和访问权限B.采用非对称加密，患者的公钥用于加密病历，私钥用于解密，结合医疗人员的数字证书进行访问控制C.运用属性基加密（ABE），根据患者和医疗人员的属性来控制病历的访问和解密，提高灵活性D.选择同态加密技术，在加密状态下对病历数据进行计算和分析，同时实现访问控制14、密码学中的数字证书是一种重要的安全凭证。以下关于数字证书的描述中，错误的是？（）A.数字证书是由证书颁发机构（CA）颁发的，用于证明用户的身份和公钥的合法性B.数字证书包含用户的公钥、身份信息、证书有效期等内容C.数字证书可以用于加密通信、数字签名、身份认证等安全功能D.数字证书一旦颁发，就不能被撤销，即使用户的身份发生了变化15、在密码协议的设计中，需要考虑多种安全性问题。例如，重放攻击是一种常见的威胁。那么，防止重放攻击通常采用的方法是什么？（）A.对消息进行加密B.对消息添加时间戳或序列号C.使用复杂的加密算法D.增加消息的长度16、在密码学中，同态加密是一种特殊的加密技术，允许对密文进行特定的计算而无需解密。假设在一个数据处理场景中需要使用同态加密，以下关于同态加密应用和优势的描述，哪一项是准确的？（）A.同态加密可以在保护数据隐私的同时进行数据分析和计算B.同态加密适用于所有类型的数据处理任务，且效率与明文处理相同C.同态加密目前还处于研究阶段，没有实际应用价值D.同态加密主要用于加密少量关键数据，而不是大规模数据处理17、数字签名算法DSA是一种基于离散对数难题的数字签名算法。以下关于DSA的描述中，错误的是？（）A.DSA是一种数字签名标准，由美国国家标准与技术研究院（NIST）制定B.DSA的签名过程使用私钥进行计算，验证过程使用公钥进行验证C.DSA的安全性主要取决于离散对数难题的难度，目前被认为是比较安全的数字签名算法之一D.DSA的签名长度是固定的，与输入数据的长度无关18、在密码学中，零知识证明是一种特殊的技术，允许一方在不泄露任何秘密信息的情况下向另一方证明某个论断的真实性。假设一个场景，用户需要向验证者证明自己知道某个秘密而不透露这个秘密，以下关于零知识证明应用和特点的描述，哪一项是正确的？（）A.零知识证明过程复杂，在实际应用中很少使用B.零知识证明可以在不暴露秘密的前提下完成验证，保护用户隐私C.零知识证明只能用于简单的论断证明，对于复杂的情况不适用D.零知识证明的安全性完全依赖于验证者的诚信19、假设正在研究密码学中的代理重加密技术，该技术允许代理者在不解密原始密文的情况下将密文转换为另一个用户可解密的密文。以下哪种应用场景可能会用到代理重加密技术？（）A.云存储服务中的数据共享B.电子商务中的支付交易C.移动设备中的数据加密D.以上场景都可能20、密码学中的对称加密算法和非对称加密算法在性能上有很大的差异。以下关于对称加密和非对称加密性能比较的描述中，错误的是？（）A.对称加密算法的加密速度通常比非对称加密算法快得多B.非对称加密算法的密钥管理相对简单，而对称加密算法的密钥管理比较复杂C.对称加密算法适用于大量数据的加密，非对称加密算法适用于数字签名和密钥交换等场景D.对称加密算法和非对称加密算法的安全性取决于密钥的长度和复杂性，没有绝对的高低之分21、公钥密码体制中，若攻击者篡改了公钥对应的身份信息，会造成什么后果？（）A.加密失败B.解密失败C.通信双方身份认证错误D.密钥泄露22、在密码系统中，密钥扩展是一个常见的操作。以下关于密钥扩展的目的和作用，哪一项是不准确的？（）A.增加密钥的复杂性和安全性B.从初始密钥生成多个子密钥C.提高加密和解密的效率D.减少密钥存储的空间23、密码学中的哈希函数在信息安全领域中有广泛的应用。以下关于哈希函数应用的描述中，错误的是？（）A.哈希函数可以用于数字签名，将消息的哈希值作为签名的一部分B.哈希函数可以用于消息认证码（MAC）的生成，确保消息的完整性和真实性C.哈希函数可以用于密码存储，将用户的密码进行哈希处理后存储在数据库中D.哈希函数可以用于加密通信，将明文进行哈希处理后再进行加密传输24、在公钥密码体制中，若攻击者获取了大量的密文和对应的明文，对密码系统有何影响？（）A.可能破解加密算法B.可能获取密钥C.可能影响系统性能D.可能导致系统瘫痪25、哈希函数MD5曾经被广泛使用，但现在已经被发现存在安全漏洞。以下关于MD5的描述中，错误的是？（）A.MD5是一种常用的哈希函数，将任意长度的输入数据映射为128位的哈希值B.MD5具有单向性和抗碰撞性，很难从哈希值推导出原始输入数据，也很难找到两个不同的输入数据产生相同的哈希值C.由于MD5存在安全漏洞，现在已经不建议在实际应用中使用MD5进行哈希计算D.MD5的计算速度非常快，适用于对性能要求较高的场景26、假设正在设计一个安全的身份认证系统，需要结合多种认证因素，如密码、生物特征和硬件令牌等。在考虑不同认证因素的可靠性和便利性时，以下哪种组合方式可能是最优的？（）A.仅使用密码认证B.密码与生物特征结合C.生物特征与硬件令牌结合D.密码、生物特征和硬件令牌三者结合27、在密码学中，密码系统的安全性评估是一个重要的环节。以下关于密码系统安全性评估的方法描述中，错误的是？（）A.密码系统的安全性评估可以通过理论分析、实验测试和实际攻击等方法进行B.理论分析可以通过计算复杂性理论、信息论等方法来评估密码系统的安全性C.实验测试可以通过模拟攻击、性能测试等方法来评估密码系统的安全性和性能D.实际攻击是评估密码系统安全性的唯一方法，只有通过实际攻击才能确定密码系统是否安全28、在密码学的研究中，常常需要评估加密算法的安全性。假设有一种加密算法，其安全性基于一个尚未被证明但被广泛认为正确的数学难题。以下关于这种加密算法安全性评估的说法，哪一个是正确的？（）A.只要数学难题未被解决，算法就是安全的B.应该寻找其他独立的方法来评估安全性C.可以暂时认为算法安全，但需要持续关注D.这种基于未证明难题的算法不可靠，不应使用29、在密码学中，密钥管理是一个关键问题。对于密钥的存储和保护，以下哪种方法是不合适的？（）A.将密钥存储在加密的硬件设备中B.将密钥以明文形式存储在普通的数据库中C.定期更新密钥D.采用密钥分割和秘密共享技术30、考虑密码学中的哈希函数抵抗碰撞的能力，以下关于SHA-256算法的陈述，哪一项是准确的？（）A.SHA-256算法产生的哈希值长度固定，因此碰撞的可能性可以忽略不计B.由于计算能力的不断提高，SHA-256算法越来越容易产生碰撞C.即使SHA-256算法被证明存在碰撞，也不会对其在大多数应用中的安全性造成重大影响D.SHA-256算法的碰撞抵抗能力主要取决于输入数据的长度和复杂性二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）随着5G通信技术的普及，密码学在5G网络中的应用面临新的需求和挑战。请全面论述5G网络中密码学技术的应用（如切片加密、用户认证），分析5G通信的特点和安全要求，以及密码技术如何适应5G网络的高速率、低延迟和大规模连接特性。2、（本题5分）论述密码学中的多方安全计算协议（Multi-PartySecureComputationProtocol）的基本概念、应用场景（如联合数据分析、隐私保护机器学习）和实现技术，分析如何在多个参与方之间进行安全的计算而不泄露各自的输入数据。3、（本题5分）密码学在工业控制系统中的应用对于保障关键基础设施的安全至关重要。请详细论述工业控制系统中的密码需求（如控制指令加密、设备认证）、密码技术的应用现状和面临的挑战，研究如何构建适合工业控制系统的安全密码体系。4、（本题5分）签密技术将数字签名和加密过程合二为