内蒙古经贸外语职业学院《现代密码学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《现代密码学》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、考虑一个电子商务网站，需要在网络上安全地传输用户的信用卡信息。为了实现这个目标，通常会使用加密技术来保护数据的机密性和完整性。假设网站采用了SSL/TLS协议进行加密通信，那么在这个过程中，以下关于密钥交换和加密算法选择的描述，哪一项是正确的？（）A.客户端和服务器端首先通过非对称加密算法交换对称加密的密钥，然后使用对称加密算法进行数据传输B.整个通信过程始终使用非对称加密算法，因为它更安全C.只使用对称加密算法，密钥在通信开始前已经预先共享D.随机选择对称或非对称加密算法，根据网络状况和数据量决定2、在密码学中，认证加密是一种同时实现加密和认证的技术，以下关于认证加密的描述，不正确的是：（）A.认证加密可以防止密文被篡改和伪造，同时保证消息的保密性B.认证加密算法通常比单独的加密算法和认证算法的组合更高效C.认证加密在无线通信和网络安全等领域有广泛的应用D.目前还没有一种被广泛认可的通用认证加密算法标准3、哈希函数是密码学中的一种重要工具。以下关于哈希函数的特点描述中，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随机的，与输入数据没有任何关系4、考虑一个电子商务网站，需要对用户的个人信息（如信用卡号、密码等）进行加密存储。网站的数据库管理员需要能够对加密的数据进行一定的操作（如搜索、排序等），同时又要保证数据的机密性。以下哪种加密技术或方法可能适用于这种场景？（）A.对整个数据库进行全盘加密，数据库管理员无法进行任何操作B.使用同态加密技术，允许在密文上进行特定的计算操作C.对敏感数据进行简单的哈希处理，而不进行加密D.采用明文存储，仅通过严格的访问控制来保护数据5、对于密码学中的消息认证码（MAC），以下关于其与数字签名区别的描述，哪一项是准确的？（）A.MAC可以提供不可否认性，而数字签名不能，因为MAC基于共享密钥B.数字签名可以保证消息的完整性和来源认证，而MAC只能保证完整性C.MAC的计算速度比数字签名快，因为MAC不需要使用公钥和私钥对D.数字签名适用于大消息，MAC适用于小消息，因为MAC的计算开销较小6、对于密码学中的对称加密和非对称加密，在进行少量数据的加密传输时，优先选择？（）A.对称加密B.非对称加密C.两者效果相同D.取决于网络带宽7、在一个电子商务平台中，用户的支付密码需要进行安全存储和传输。为了防止密码被窃取和破解，采用了哈希函数和加盐技术。同时，还使用了加密协议来保护通信过程中的密码信息。以下关于这种密码保护机制的描述，哪一项是正确的？（）A.使用常见的哈希函数如MD5进行密码哈希，加盐后存储，安全性较高，且计算简单B.选择SHA-256哈希函数，并使用随机生成的强盐，增加密码破解的难度，但需要注意盐的存储安全C.运用Bcrypt哈希函数，自动生成盐并处理，虽然安全，但计算成本较高，可能影响性能D.采用Keccak哈希函数，结合固定的盐值，在保证一定安全性的同时，便于管理和维护8、在一个医疗保健系统中，患者的病历和诊断信息需要进行加密存储和传输，以保护患者的隐私。同时，医疗机构之间需要共享部分加密信息，但又要保证只有授权的机构能够解密。以下关于医疗保健系统加密的描述，哪一个是错误的？（）A.可以使用同态加密技术，在不解密的情况下对加密数据进行计算和分析B.不同医疗机构之间可以共享相同的加密密钥，以方便信息共享C.加密后的医疗数据在传输过程中应该进行完整性校验D.患者本人应该能够控制自己医疗数据的加密和解密权限9、非对称加密算法在现代密码学中也具有重要地位。例如，在进行数字签名和密钥交换时经常会用到。假设我们正在研究一种非对称加密算法的应用场景。以下关于非对称加密算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.公钥可以公开，私钥必须保密，用于解密和数字签名B.加密和解密使用不同的密钥，计算复杂度相对较高C.适合用于加密大量数据，因为其加密速度比对称加密算法快D.可以实现数字签名，保证消息的完整性和不可否认性10、在密码分析领域，攻击者试图通过各种手段破解加密信息。假设一个加密系统使用了一种复杂的加密算法，但攻击者发现该系统在密钥管理方面存在漏洞。在这种情况下，攻击者最有可能采取以下哪种攻击方式？（）A.暴力破解加密算法B.利用密钥管理漏洞获取密钥C.对加密数据进行统计分析D.实施社会工程学攻击获取加密信息11、假设正在开发一个物联网系统，其中大量的传感器设备需要将采集到的数据进行加密传输。由于传感器设备的资源受限，加密算法需要轻量级并且能够在低功耗环境下运行。同时，为了确保设备之间的身份认证和通信安全，还需要建立合适的密钥管理机制。以下关于物联网加密的描述，哪一种方案是最合适的？（）A.使用传统的重型加密算法，如AES，忽略设备的资源限制B.采用专门为物联网设计的轻量级加密算法，如PRESENT，并结合预共享密钥进行密钥管理C.不进行加密，通过物理隔离来保证通信安全D.每个传感器设备生成独立的随机密钥，不进行密钥管理和共享12、某金融机构正在评估其密码系统的安全性，发现当前使用的加密算法可能存在潜在的安全风险。在考虑升级加密算法时，不仅要考虑新算法的安全性，还要考虑对现有系统的改造难度和成本。以下哪种做法是比较合理的？（）A.立即切换到最新的加密算法，无论改造难度和成本如何B.对现有算法进行加强和优化，而不是完全更换C.综合评估新算法的优势、改造难度和成本，做出决策D.等待行业内其他机构先进行算法升级，再做决定13、在分组密码的加密过程中，若明文长度不是分组长度的整数倍，通常采用的填充方式是？（）A.随机填充B.零填充C.固定字符填充D.不进行填充14、在公钥密码体制中，数字签名用于保证消息的完整性、真实性和不可否认性。假设一个用户需要对一份重要的电子文档进行数字签名，以下关于数字签名生成和验证过程的描述，哪一项是正确的？（）A.用户使用自己的私钥对文档进行处理生成数字签名，接收方使用发送方的公钥验证签名B.用户使用接收方的公钥对文档进行处理生成数字签名，接收方使用自己的私钥验证签名C.用户使用对称密钥对文档进行加密生成数字签名，接收方使用相同的对称密钥验证签名D.用户使用随机生成的密钥对文档进行处理生成数字签名，接收方通过与发送方协商获取验证密钥15、在密码学中，密钥管理是一个关键问题。以下关于密钥管理的描述中，错误的是？（）A.密钥管理包括密钥的生成、存储、分配、更新和销毁等环节B.密钥的长度和复杂性直接影响密码系统的安全性，密钥越长越复杂，安全性越高C.密钥可以在不安全的信道上进行传输，只要使用加密算法进行保护即可D.密钥的备份和恢复是密钥管理的重要组成部分，以防止密钥丢失或损坏二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述密码学中的隐私保护数据发布中的加密技术，说明在数据发布过程中如何防止敏感信息泄露，以及相关的加密方法和评估指标。2、（本题5分）阐述密码学中的签密技术，分析其如何同时实现加密和数字签名的功能。3、（本题5分）简述密码学中的白盒密码的概念和挑战，分析白盒密码的应用场景和安全模型，以及当前白盒密码研究的进展和存在的问题。4、（本题5分）解释密码学中的卫星通信中的加密技术，说明卫星通信的特点和加密需求，以及在卫星通信中应用的加密算法和密钥管理方法。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨密码学中的模糊提取器（FuzzyExtractor）的概念、原理和应用场景（如生物特征认证、密钥生成），分析模糊提取器如何从噪声数据中可靠地提取秘密信息。2、（本题5分）密码学在虚拟专用网络（VPN）中的应用保障了远程通信的安全。论述VPN中密码学的工作原理和关键技术，分析不同VPN协议中密码学的实现方式和安全性，探讨如何选择适合的VPN技术和密码算法。3、（本题5分）论述密码学中的基于属性的消息恢复签名（Attribute-BasedMessageRecoverySignature）的原理、特点和优势，比较其与传统签名方案的差异，分析在特定应用中的适用性。4、（本题5分）在密码学中，同态签名是一种新兴的技术，具有特殊的应用价值。全面论述同态签名的概念、原理和实现方式，分析同态签名在数据验证、隐私保护计算等领域的应用前景，以及同态签名技术面临的挑战和研究方向。5、（本题5分）在云存储加密中，用户密钥的管理是一个关键问题。论述云存储环境下用户密钥的生成、存储和使用方法，分析密钥管理方案的安全性和可用性，探讨如何解决用户密钥丢失或泄露的问题。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在密码学中，多方安全计算中的隐私保护集合运算具有重要应用。设计一种基于多方安全计算的隐私保护集合运算方案，并分析其安全性和效率。2、（本题10分）对于一个使用密码技