山西中医药大学《密码学基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页山西中医药大学

《密码学基础》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、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2、在密码学中，代理重加密是一种特殊的加密技术，以下关于代理重加密的描述，不正确的是：（）A.代理重加密允许代理者在不解密的情况下将密文从一个密钥转换为另一个密钥B.代理重加密可以用于实现数据共享和权限管理C.代理重加密的安全性完全依赖于代理者的诚信，存在一定的风险D.代理重加密在云计算和分布式存储系统中有潜在的应用价值3、在密码分析中，以下关于密码算法的选择标准的描述，哪一项是正确的？（）A.密码算法的选择只考虑安全性，计算效率和实现难度不重要B.新推出的密码算法一定比旧的算法更安全，应优先选择C.应根据具体应用场景的需求，综合考虑安全性、效率和实现难度等因素选择密码算法D.只要密码算法经过权威机构认证，就可以在任何场景中放心使用4、椭圆曲线加密算法（ECC）在相同安全级别下，与传统加密算法相比，具有密钥长度短的优势。以下关于ECC的应用场景，正确的是？（）A.适用于资源受限的设备B.仅用于大型服务器加密C.不适合数字签名D.不适用于无线网络5、在密码算法的安全性评估中，密码分析的复杂度是一个重要的指标。以下关于密码分析复杂度的描述，哪一个是不正确的？（）A.包括时间复杂度和空间复杂度B.复杂度越低，算法越安全C.可以通过计算理论上的攻击所需资源来评估D.复杂度是衡量算法抵抗攻击能力的重要参数6、在一个数字版权管理（DRM）系统中，需要对数字内容进行加密保护，同时要控制用户的访问权限和使用方式。以下哪种加密和权限管理方案可能是最恰当的？（）A.使用对称加密算法对数字内容加密，通过许可证文件管理用户的访问权限和使用条件B.采用非对称加密，公钥加密数字内容，私钥控制访问权限，结合数字水印技术防止盗版C.运用属性基加密，根据用户的属性和授权策略来控制对加密数字内容的解密和使用D.选择同态加密，在加密状态下对数字内容进行授权验证和使用控制7、在密码学的实际应用中，常常需要根据不同的安全需求和场景选择合适的加密模式。假设要对大量的连续数据进行加密，并且要求加密和解密的速度较快，以下哪种加密模式可能最为合适？（）A.电子密码本模式（ECB）B.密码分组链接模式（CBC）C.计数器模式（CTR）D.输出反馈模式（OFB）8、考虑一个区块链应用，其中的交易数据需要进行加密保护以确保不可篡改和隐私性。区块链的分布式账本特性使得加密和验证机制更加复杂。以下关于区块链加密的描述，哪一个是错误的？（）A.区块链中的每个区块都包含了前一个区块的哈希值，保证了数据的不可篡改B.加密后的交易数据只有参与交易的双方能够解密查看C.区块链的加密技术可以完全避免双花问题的出现D.所有节点都保存了完整的区块链数据，包括加密的交易信息9、在密码学中，以下哪个概念用于确保密码系统在各种环境和条件下都能正常工作？（）A.可靠性B.可用性C.可扩展性D.灵活性10、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11、在密码学中，以下哪个概念用于确保密码系统在不同的平台和环境中能够正确运行？（）A.跨平台性B.兼容性C.可移植性D.通用性12、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13、分组密码在密码学中应用广泛，它将明文分成固定长度的分组进行处理。假设我们使用一种分组密码算法进行加密操作。以下关于分组密码工作模式的描述，哪一项是不准确的？（）A.电子密码本（ECB）模式简单，但可能会暴露明文的模式信息B.密码分组链接（CBC）模式通过引入反馈机制增强了安全性C.输出反馈（OFB）模式可以将分组密码转换为流密码D.所有的分组密码工作模式在安全性和效率方面都是相同的，选择哪种模式都没有影响14、在密码学中，以下哪个概念用于衡量密码系统对密码分析的抵抗能力？（）A.抗分析性B.保密性C.安全性D.可靠性15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在密码学应用中，如何平衡加密的安全性和性能？请考虑加密算法的选择、密钥长度、计算资源等因素，并阐述常见的优化策略和方法。2、（本题5分）详细阐述密码学中的密钥交换协议的安全性分析方法，分析常见的攻击手段和防范措施。3、（本题5分）简述密码学中的抗量子数字签名方案，分析抗量子数字签名算法的原理和性能，以及在量子计算时代保障数字签名安全性的重要性。4、（本题5分）解释消息认证码（MAC）的原理和生成方法，分析其与数字签名的区别和联系，以及在消息完整性保护中的应用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）身份认证是信息安全的基础。请全面论述基于密码学的身份认证技术，如基于口令的认证、基于证书的认证、生物特征认证与密码技术的结合等，分析不同身份认证技术的安全性、便利性和适用场景，以及如何防范身份认证过程中的常见攻击。2、（本题5分）在密码学中，广播加密是一种用于向多个接收者同时发送加密消息的技术。深入探讨广播加密的原理、实现方式和应用场景，分析广播加密的安全性和性能优化，以及广播加密在多媒体内容分发和群组通信中的优势。3、（本题5分）密码学中的多方计算技术允许多个参与方在不泄露各自数据的情况下共同计算一个函数。深入探讨多方计算的基本原理、协议（如秘密共享协议、混淆电路协议），研究多方计算在数据联合分析、隐私保护机器学习等领域的应用，以及多方计算中的安全性和效率问题。4、（本题5分）在物联网设备的安全通信中，轻量级密码算法发挥着关键作用。详细论述适用于物联网的轻量级密码算法的特点（如低资源消耗、低计算复杂度等）、设计原则和实现方法，分析轻量级密码算法在物联网环境中的安全性和性能评估指标，以及如何根据不同的物联网应用场景选择合适的算法。5、（本题5分）流密码是密码学中的一种重要加密方式。全面探讨流密码的工作原理、密钥流生成算法、加密和解密过程，分析流密码的安全性特点和应用场景，以及与分组密码的比较和结合使用的情况。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在一个智能城市的基础设施中，如智能电网、智能交通和智能水务，数据的交互和共享需要加密保障。请分析智能城市中加密的需求和挑战，以及如何构建统一的加密框架和管理机制。2、（本题10分）某加密系统使用了数字证书和数字信封技术。阐述数字信