華東師范大學(xué)《密碼學(xué)前沿》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)華東師范大學(xué)

《密碼學(xué)前沿》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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、哈希函數(shù)在密碼學(xué)中被廣泛應(yīng)用，以下關(guān)于哈希函數(shù)的描述，不正確的是：（）A.哈希函數(shù)可以將任意長(zhǎng)度的輸入轉(zhuǎn)換為固定長(zhǎng)度的輸出B.哈希函數(shù)具有抗碰撞性，即很難找到兩個(gè)不同的輸入產(chǎn)生相同的輸出C.哈希函數(shù)是可逆的，通過(guò)輸出可以容易地推導(dǎo)出輸入D.哈希函數(shù)常用于數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證和數(shù)字簽名2、假設(shè)在一個(gè)高度機(jī)密的金融交易系統(tǒng)中，需要對(duì)大量的交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。同時(shí)，為了確保數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，還需要采用數(shù)字簽名技術(shù)。在選擇加密算法和數(shù)字簽名方案時(shí)，需要考慮算法的安全性、效率以及與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性。以下哪種組合可能是最適合的？（）A.使用AES加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，采用RSA數(shù)字簽名算法，雖然計(jì)算復(fù)雜度較高，但安全性有保障B.選擇ChaCha20加密算法來(lái)加密數(shù)據(jù)，搭配ECDSA數(shù)字簽名算法，具有較高的效率和安全性C.運(yùn)用Twofish加密算法處理數(shù)據(jù)，結(jié)合DSA數(shù)字簽名方案，在一些特定場(chǎng)景下表現(xiàn)良好，但兼容性可能存在問(wèn)題D.采用3DES加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，使用Ed25519數(shù)字簽名算法，相對(duì)較舊，安全性可能不足3、考慮一個(gè)區(qū)塊鏈應(yīng)用，其中的交易數(shù)據(jù)需要進(jìn)行加密保護(hù)以確保不可篡改和隱私性。區(qū)塊鏈的分布式賬本特性使得加密和驗(yàn)證機(jī)制更加復(fù)雜。以下關(guān)于區(qū)塊鏈加密的描述，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.區(qū)塊鏈中的每個(gè)區(qū)塊都包含了前一個(gè)區(qū)塊的哈希值，保證了數(shù)據(jù)的不可篡改B.加密后的交易數(shù)據(jù)只有參與交易的雙方能夠解密查看C.區(qū)塊鏈的加密技術(shù)可以完全避免雙花問(wèn)題的出現(xiàn)D.所有節(jié)點(diǎn)都保存了完整的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，包括加密的交易信息4、非對(duì)稱加密算法在密碼學(xué)中也有廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于非對(duì)稱加密算法的特點(diǎn)描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.非對(duì)稱加密算法使用一對(duì)密鑰，即公鑰和私鑰，公鑰可以公開，私鑰必須保密B.非對(duì)稱加密算法的加密速度通常比對(duì)稱加密算法慢，但安全性更高C.非對(duì)稱加密算法可以用于數(shù)字簽名，確保信息的真實(shí)性和完整性D.非對(duì)稱加密算法的密鑰長(zhǎng)度通常比對(duì)稱加密算法短，因此更節(jié)省存儲(chǔ)空間5、想象一個(gè)軍事通信網(wǎng)絡(luò)，其中需要對(duì)敏感的戰(zhàn)略信息進(jìn)行加密傳輸，同時(shí)要防止敵方的密碼分析攻擊。通信雙方的計(jì)算資源有限，并且要求加密和解密的速度較快。以下哪種加密方式可能是最合適的？（）A.基于對(duì)稱密鑰的流加密算法，如RC4，加密速度快，但密鑰管理較復(fù)雜B.采用非對(duì)稱密鑰的加密算法，如ElGamal，安全性高，但計(jì)算開銷大C.運(yùn)用分組加密算法，如AES在CTR模式下工作，兼具效率和安全性D.使用國(guó)密算法SM4進(jìn)行加密，具有自主可控性，但在國(guó)際通用性上可能受限6、考慮到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，其中使用了加密技術(shù)來(lái)保護(hù)敏感信息的傳輸。如果加密算法被發(fā)現(xiàn)存在潛在的安全漏洞，以下哪種應(yīng)對(duì)措施是最為及時(shí)有效的？（）A.立即停止使用該加密算法，切換到其他安全的算法B.發(fā)布補(bǔ)丁來(lái)修復(fù)漏洞C.加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和入侵檢測(cè)D.等待算法開發(fā)者提供解決方案7、在對(duì)稱加密中，若密鑰分發(fā)過(guò)程被攻擊者監(jiān)聽(tīng)，會(huì)對(duì)加密系統(tǒng)造成什么影響？（）A.加密失效B.解密失效C.密鑰泄露D.密文泄露8、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(wú)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(méi)有一種被廣泛認(rèn)可的通用認(rèn)證加密算法標(biāo)準(zhǔn)9、數(shù)字簽名算法DSA是一種基于離散對(duì)數(shù)難題的數(shù)字簽名算法。以下關(guān)于DSA的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.DSA是一種數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）制定B.DSA的簽名過(guò)程使用私鑰進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)證過(guò)程使用公鑰進(jìn)行驗(yàn)證C.DSA的安全性主要取決于離散對(duì)數(shù)難題的難度，目前被認(rèn)為是比較安全的數(shù)字簽名算法之一D.DSA的簽名長(zhǎng)度是固定的，與輸入數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)10、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)安全的電子郵件系統(tǒng)，需要對(duì)郵件內(nèi)容進(jìn)行加密和數(shù)字簽名。以下關(guān)于電子郵件加密和簽名技術(shù)選擇及實(shí)現(xiàn)的描述，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.使用對(duì)稱加密算法對(duì)郵件內(nèi)容加密，使用公鑰密碼進(jìn)行數(shù)字簽名B.對(duì)郵件內(nèi)容同時(shí)進(jìn)行對(duì)稱加密和公鑰加密，以增加安全性C.使用數(shù)字證書對(duì)郵件進(jìn)行加密和簽名，簡(jiǎn)化密鑰管理D.放棄加密和簽名，因?yàn)闀?huì)增加郵件傳輸?shù)膹?fù)雜性和延遲11、在密碼學(xué)中，以下關(guān)于零知識(shí)證明的應(yīng)用場(chǎng)景的描述，哪一個(gè)是正確的？（）A.零知識(shí)證明主要用于驗(yàn)證身份，不能用于證明其他類型的信息B.零知識(shí)證明可在不泄露具體數(shù)據(jù)的情況下，向第三方證明擁有某些數(shù)據(jù)的特定屬性C.零知識(shí)證明在密碼學(xué)中的應(yīng)用有限，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)復(fù)雜且效率低下D.零知識(shí)證明只能在理論研究中使用，實(shí)際系統(tǒng)中幾乎沒(méi)有應(yīng)用12、在密碼分析中，暴力攻擊是一種常見(jiàn)的攻擊方法。假設(shè)一個(gè)加密系統(tǒng)使用了一個(gè)較短的密鑰。以下關(guān)于暴力攻擊的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.暴力攻擊通過(guò)嘗試所有可能的密鑰組合來(lái)破解加密B.密鑰長(zhǎng)度越短，暴力攻擊成功的可能性越大，所需時(shí)間越短C.增加加密算法的復(fù)雜性可以有效抵抗暴力攻擊D.只要加密算法足夠強(qiáng)大，即使密鑰較短，暴力攻擊也幾乎不可能成功13、在密碼學(xué)的密鑰交換協(xié)議中，存在前向安全性的概念，即即使當(dāng)前的會(huì)話密鑰泄露，之前的通信內(nèi)容仍然保持安全。以下哪種密鑰交換協(xié)議能夠提供前向安全性？（）A.Diffie-Hellman協(xié)議的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)B.增強(qiáng)的Diffie-Hellman協(xié)議C.MQV協(xié)議D.以上協(xié)議都可以提供14、假設(shè)一個(gè)密碼系統(tǒng)中，需要對(duì)大量的明文進(jìn)行加密，同時(shí)要保證加密后的密文具有良好的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性。以下哪種加密模式可能是最合適的？（）A.電子密碼本（ECB）模式，簡(jiǎn)單直接，但可能存在模式重復(fù)的問(wèn)題B.密碼分組鏈接（CBC）模式，通過(guò)鏈接機(jī)制增加密文的隨機(jī)性C.輸出反饋（OFB）模式，將加密輸出作為密鑰流與明文進(jìn)行異或，具有良好的隨機(jī)性D.計(jì)數(shù)器（CTR）模式，通過(guò)計(jì)數(shù)器生成密鑰流，加密效率高且隨機(jī)性好15、某電子商務(wù)平臺(tái)需要保障用戶交易的安全性和隱私性，不僅要對(duì)交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，還要防止用戶的交易行為被追蹤和分析。以下哪種技術(shù)或方法可以有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.使用匿名化技術(shù)處理用戶交易數(shù)據(jù)B.采用加密混淆網(wǎng)絡(luò)隱藏交易路徑C.定期更換加密密鑰D.以上方法結(jié)合使用二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋密碼學(xué)中的身份混淆技術(shù)，分析其在保護(hù)用戶身份隱私中的應(yīng)用和可能的實(shí)現(xiàn)方式。2、（本題5分）簡(jiǎn)述門限簽名的概念和工作機(jī)制，說(shuō)明門限簽名在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，以及如何確定門限值和選擇參與者。3、（本題5分）解釋密碼學(xué)中的電子商務(wù)中的加密技術(shù)，分析電子商務(wù)平臺(tái)的安全需求和加密策略，包括用戶認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密和數(shù)字證書的應(yīng)用。4、（本題5分）解釋認(rèn)證加密的概念和優(yōu)勢(shì)，分析認(rèn)證加密與單獨(dú)的加密和認(rèn)證機(jī)制的區(qū)別和聯(lián)系。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）密碼學(xué)在軍事通信和情報(bào)領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。詳細(xì)論述軍事密碼系統(tǒng)的特點(diǎn)（如高安全性、抗干擾性、保密性）、應(yīng)用場(chǎng)景（如戰(zhàn)術(shù)通信、衛(wèi)星通信、指揮控制），分析軍事密碼學(xué)面臨的威脅和發(fā)展趨勢(shì)，以及軍事密碼技術(shù)與民用密碼技術(shù)的關(guān)系。2、（本題5分）詳細(xì)探討密碼學(xué)中的同態(tài)認(rèn)證（HomomorphicAuthentication）的概念、方法和應(yīng)用場(chǎng)景，分析同態(tài)認(rèn)證如何在不泄露數(shù)據(jù)的情況下驗(yàn)證計(jì)算的正確性。3、（本題5分）流密碼是密碼學(xué)中的一種重要加密方式。全面探討流密碼的工作原理、密鑰流生成算法、加密和解密過(guò)程，分析流密碼的安全性特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，以及與分組密碼的比較和結(jié)合使用的情況。4、（本題5分）在移動(dòng)支付領(lǐng)域，密碼學(xué)技術(shù)保障了交易的安全和用戶的隱私。請(qǐng)深入探討移動(dòng)支付中所使用的密碼技術(shù)（如動(dòng)態(tài)口令、指紋支付），分析移動(dòng)支付面臨的安全威脅（如釣魚攻擊、惡意軟件）和應(yīng)對(duì)策略，以及如何提高移動(dòng)支付密碼系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)和安全性。5、（本題5分）詳細(xì)論述密碼學(xué)中的基于物理不可克隆函數(shù)（PhysicalUnclonableFunction）的密鑰生成技術(shù)，包括PUF的原理、特性和安全性分析，探討PUF在硬件安全中的應(yīng)用。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，零知識(shí)證明有著重要的應(yīng)用。假設(shè)需要向第三方證明擁有某個(gè)秘密信息，而不泄露該信息的任何內(nèi)容。設(shè)計(jì)一個(gè)零知識(shí)證明協(xié)議，并詳細(xì)解釋其安全性和證明過(guò)程。2、（本題10分）某公司需要設(shè)計(jì)一套安全的通信系統(tǒng)，要求使用對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密算法相結(jié)合的方式來(lái)保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性和完整性。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括算法選擇、