大连艺术学院《现代密码学A》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页大连艺术学院《现代密码学A》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、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2、某政府部门需要建立一个高度安全的通信网络，对加密算法的安全性和国家主权有严格要求。在选择加密算法和技术时，以下哪种情况需要特别谨慎考虑？（）A.使用国外开发的加密算法B.采用开源的加密算法C.自主研发加密算法D.以上情况都需要谨慎对待3、对于密码学中的流密码，以下关于其密钥流生成方式的说法，错误的是？（）A.可以基于线性反馈移位寄存器B.必须是完全随机的C.可以基于伪随机数生成器D.密钥流的长度与明文长度相同4、考虑到一种新兴的密码技术，它基于量子力学的原理，具有理论上无条件的安全性。然而，这种技术目前还面临着许多实际应用的挑战。以下哪个挑战是量子密码技术在大规模推广中最需要解决的？（）A.设备的成本和复杂性B.与传统密码系统的兼容性C.量子态的传输距离限制D.对量子力学原理的理解和应用难度5、分组密码是密码学中的另一种重要加密方式。以下关于分组密码的工作模式描述中，错误的是？（）A.分组密码的工作模式包括电子密码本模式（ECB）、密码分组链接模式（CBC）、输出反馈模式（OFB）等B.不同的工作模式具有不同的特点和安全性，应根据具体的应用场景选择合适的工作模式C.在电子密码本模式下，相同的明文分组会被加密成相同的密文分组，可能会导致信息泄露D.分组密码的工作模式只影响加密速度，对安全性没有影响6、假设有一个加密文件系统，用户需要在访问文件时进行解密操作。为了提高用户体验，同时又不降低安全性，以下哪种方式可以实现快速的解密？（）A.将密钥存储在用户的本地设备上B.使用缓存机制来存储最近使用的密钥C.采用硬件加速卡进行解密D.以上都是7、流密码是一种加密方式，其加密过程基于密钥流的生成。假设我们正在使用一个流密码对通信数据进行加密。以下关于流密码的描述，哪一项是不正确的？（）A.密钥流的生成通常是基于伪随机数生成器B.流密码的安全性主要依赖于密钥流的随机性和不可预测性C.流密码适合对实时性要求较高的通信进行加密D.流密码的加密和解密过程是相互独立的，不需要同步操作8、在密码学中，一次性密码本是一种理论上完美的加密方式。假设我们在一个特定场景中考虑使用一次性密码本。以下关于一次性密码本的描述，哪一项是不正确的？（）A.一次性密码本的密钥必须与明文长度相同，且密钥只能使用一次B.只要密钥是真正随机的且只使用一次，一次性密码本就是无条件安全的C.一次性密码本在实际应用中难以实现，主要是因为密钥的生成、分发和管理困难D.一次性密码本可以在任何情况下被重复使用，只要每次使用的密钥不同9、假设正在进行密码学的研究，需要设计一种新的加密算法。在设计过程中，需要考虑算法的安全性证明、效率评估和抵抗各种攻击的能力。以下关于新加密算法设计的描述，哪一项是不准确的？（）A.安全性证明是设计新加密算法的必要步骤，但证明过程可能非常复杂B.效率评估只需要考虑加密和解密的时间开销，不需要考虑空间开销C.新算法应该能够抵抗已知的和潜在的密码分析攻击D.设计完成后，需要进行广泛的测试和评估，包括实际应用场景的测试10、在加密过程中，若明文经过多次加密，以下关于安全性的说法，正确的是？（）A.加密次数越多，安全性越高B.加密次数超过一定限度，安全性不再提高C.加密次数与安全性无关D.每次加密使用不同算法可无限提高安全性11、假设正在评估一个加密软件的安全性，需要考虑软件的加密算法实现、密钥管理模块、随机数生成器等多个方面。同时，还需要检查软件是否存在潜在的漏洞和后门。以下关于加密软件安全性评估的描述，哪一项是不正确的？（）A.只要加密算法是安全的，加密软件就一定是安全的B.随机数生成器的质量对加密软件的安全性有重要影响C.密钥管理模块的安全性是评估的重点之一D.对加密软件进行代码审计可以发现潜在的安全问题12、量子密码学利用了量子力学的原理来保证通信的安全性，以下哪个不是其特点？（）A.不可窃听B.不可破解C.传输速度快D.密钥分发安全13、公钥基础设施（PKI）为密码学应用提供了重要的支持。假设一个组织正在建立自己的公钥基础设施。以下关于PKI的描述，哪一项是不正确的？（）A.PKI包括证书颁发机构、注册机构、证书库等组件B.PKI可以确保公钥的真实性和完整性，以及用户身份的可信性C.一旦PKI建立完成，就不需要进行维护和更新，可以一直稳定运行D.PKI中的证书吊销列表（CRL）用于通知用户已吊销的证书14、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15、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16、某加密系统采用了分组密码算法，在加密过程中需要进行填充操作以满足分组长度要求。如果填充方式不正确，可能会导致安全漏洞。以下哪种填充方式在安全性和兼容性方面表现较好？（）A.PKCS#5填充B.PKCS#7填充C.ZeroPaddingD.以上填充方式安全性相同17、在密码分析中，已知明文攻击是一种常见的攻击方式。以下哪种加密算法在面对已知明文攻击时相对更安全？（）A.简单替换加密B.对称加密算法C.非对称加密算法D.流加密算法18、零知识证明是密码学中的一个重要概念。假设在一个验证场景中需要使用零知识证明。以下关于零知识证明的描述，哪一项是不准确的？（）A.证明者能够向验证者证明某一陈述是真实的，而不泄露任何额外的信息B.零知识证明可以在不暴露秘密的情况下，让验证者相信证明者知道秘密C.零知识证明的过程通常是复杂和计算密集的D.零知识证明只能用于证明简单的数学问题，不能应用于实际的场景19、在密码学中，以下关于对称加密算法的描述，正确的是：对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，其加密速度通常较快，但密钥管理相对复杂。以下哪种对称加密算法常用于对大量数据进行加密？（）A.AESB.RSAC.ECCD.SHA-25620、量子密钥分发（QKD）是一种基于量子力学原理的密钥分发技术。假设我们正在考虑在一个高安全需求的网络中部署QKD。以下关于QKD的描述，哪一项是不正确的？（）A.QKD可以在通信双方之间建立无条件安全的密钥B.QKD的安全性基于量子力学的基本原理，如测不准原理和量子不可克隆定理C.QKD不受距离的限制，可以在任意远的距离上实现密钥分发D.QKD通常需要与传统的加密技术结合使用，以实现完整的保密通信二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述密码学中的密钥派生函数的应用，分析其在生成不同用途密钥中的作用和安全性。2、（本题5分）详细说明密码学中的基于虚拟现实的加密技术，分析其在虚拟环境中的数据安全和用户隐私保护。3、（本题5分）简述密码学中的金融交易中的加密技术，说明金融交易数据的保护和加密方法，以及在电子支付、证券交易等领域的应用和安全保障。4、（本题5分）解释密码学中的同态签名的概念和特点，分析同态签名在云存储和大数据验证中的应用前景，以及同态签名方案的安全性和效率挑战。5、（本题5分）详细说明密码学中的不经意伪随机函数，分析其在隐私保护计算中的应用和安全性。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）考虑一个使用混合加密体制的通信场景，即先用对称加密算法对大量数据进行加密，再用公钥加密算法对对称密钥进行加密传输。分析这种混合体制的优势和安全性，并给出具体的实现步骤。2、（本题5分）假设一个密码系统使用了椭圆曲线加密算法（ECC）。请阐述ECC的原理、特点和优势，并分析其在资源受限环境中的应用前景。3、（本题5分）在一个医疗物联网系统中，患者的生理数据和医疗设备的运行数据需要加密传输和存储。请分析医疗物联网中加密的特殊要求，如低功耗、实时性和数据的敏感性，并提出相应的加密策略。4、（本题5分）对于哈希函数的应用，假设一个文件系统使用哈希值来检测文件是否被篡改。当文件内容发生微小变化时，分析哈希值会如何变化，并说明如何通过比较哈希值来判断文件的完整性。5、（本题5分）假设你是一名密码分析师，收到了一段使用置换密码加密的密文。已知明文是一段英文文本，请通过分析密文的特征和规律，尝试破解该置换密码，并解释你的破解思路和过程。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）探讨消息认证码在物联网