中國(guó)科學(xué)院大學(xué)《密碼分析學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共6頁(yè)中國(guó)科學(xué)院大學(xué)《密碼分析學(xué)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、假設(shè)要為一個(gè)區(qū)塊鏈應(yīng)用設(shè)計(jì)加密機(jī)制，確保交易的隱私性、不可篡改性和驗(yàn)證的高效性。以下哪種加密和共識(shí)算法的組合可能是最適合的？（）A.使用哈希函數(shù)和數(shù)字簽名保證交易的不可篡改性和驗(yàn)證，結(jié)合工作量證明（PoW）共識(shí)算法B.采用對(duì)稱加密算法對(duì)交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，運(yùn)用權(quán)益證明（PoS）共識(shí)算法提高效率C.運(yùn)用零知識(shí)證明保護(hù)交易隱私，結(jié)合拜占庭容錯(cuò)（BFT）共識(shí)算法確保一致性D.選擇同態(tài)加密進(jìn)行交易處理，使用委托權(quán)益證明（DPoS）共識(shí)算法優(yōu)化性能2、在密碼分析領(lǐng)域，攻擊者試圖通過(guò)各種手段破解加密信息。假設(shè)一個(gè)加密系統(tǒng)使用了一種復(fù)雜的加密算法，但攻擊者發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在密鑰管理方面存在漏洞。在這種情況下，攻擊者最有可能采取以下哪種攻擊方式？（）A.暴力破解加密算法B.利用密鑰管理漏洞獲取密鑰C.對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析D.實(shí)施社會(huì)工程學(xué)攻擊獲取加密信息3、在一個(gè)數(shù)字版權(quán)管理（DRM）系統(tǒng)中，需要對(duì)數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行加密保護(hù)，同時(shí)要控制用戶的訪問(wèn)權(quán)限和使用方式。以下哪種加密和權(quán)限管理方案可能是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.使用對(duì)稱加密算法對(duì)數(shù)字內(nèi)容加密，通過(guò)許可證文件管理用戶的訪問(wèn)權(quán)限和使用條件B.采用非對(duì)稱加密，公鑰加密數(shù)字內(nèi)容，私鑰控制訪問(wèn)權(quán)限，結(jié)合數(shù)字水印技術(shù)防止盜版C.運(yùn)用屬性基加密，根據(jù)用戶的屬性和授權(quán)策略來(lái)控制對(duì)加密數(shù)字內(nèi)容的解密和使用D.選擇同態(tài)加密，在加密狀態(tài)下對(duì)數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行授權(quán)驗(yàn)證和使用控制4、密碼學(xué)中的對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密算法各有優(yōu)缺點(diǎn)。以下關(guān)于對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密算法的比較描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.對(duì)稱加密算法的加密速度比非對(duì)稱加密算法快，但密鑰管理相對(duì)復(fù)雜B.非對(duì)稱加密算法的安全性比對(duì)稱加密算法高，但加密速度慢C.對(duì)稱加密算法適用于大量數(shù)據(jù)的加密，非對(duì)稱加密算法適用于數(shù)字簽名和密鑰交換等場(chǎng)景D.對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密算法可以相互替代，不需要同時(shí)使用5、假設(shè)正在研究一種新的密碼協(xié)議，需要對(duì)其進(jìn)行形式化驗(yàn)證以確保安全性。以下關(guān)于密碼協(xié)議形式化驗(yàn)證的重要性和方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.形式化驗(yàn)證可以發(fā)現(xiàn)密碼協(xié)議中潛在的邏輯漏洞和安全隱患B.形式化驗(yàn)證需要使用數(shù)學(xué)模型和邏輯推理來(lái)證明協(xié)議的安全性C.密碼協(xié)議的形式化驗(yàn)證是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，可以快速完成D.即使經(jīng)過(guò)形式化驗(yàn)證，密碼協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用中仍可能存在安全問(wèn)題6、在密碼學(xué)中，密碼協(xié)議是一種用于實(shí)現(xiàn)安全通信的協(xié)議。以下關(guān)于密碼協(xié)議的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.密碼協(xié)議是由多個(gè)參與方按照一定的規(guī)則進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)特定的安全目標(biāo)B.常見(jiàn)的密碼協(xié)議包括密鑰交換協(xié)議、數(shù)字簽名協(xié)議、身份認(rèn)證協(xié)議等C.密碼協(xié)議的安全性取決于協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，以及參與方的行為D.密碼協(xié)議一旦設(shè)計(jì)完成，就不需要再進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，可以一直使用7、橢圓曲線加密算法（ECC）在相同安全級(jí)別下，與傳統(tǒng)加密算法相比，具有密鑰長(zhǎng)度短的優(yōu)勢(shì)。以下關(guān)于ECC的應(yīng)用場(chǎng)景，正確的是？（）A.適用于資源受限的設(shè)備B.僅用于大型服務(wù)器加密C.不適合數(shù)字簽名D.不適用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)8、在密碼分析中，以下關(guān)于密碼系統(tǒng)的物理安全性的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.密碼系統(tǒng)的物理安全性只與硬件設(shè)備的防護(hù)措施有關(guān)，與軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)B.電磁泄漏和側(cè)信道攻擊是密碼系統(tǒng)物理安全性的主要威脅，但難以防范C.確保密碼系統(tǒng)的物理安全性主要依靠加密算法的強(qiáng)度，而不是物理環(huán)境的控制D.對(duì)于高安全性要求的密碼系統(tǒng)，物理安全性的保障與邏輯安全性同等重要9、在密碼學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，新的攻擊手段不斷出現(xiàn)。假設(shè)一種新的攻擊方式利用了加密系統(tǒng)在硬件實(shí)現(xiàn)上的漏洞，而不是算法本身的缺陷。以下哪種防御策略能夠有效地應(yīng)對(duì)這種硬件層面的攻擊？（）A.定期更新硬件設(shè)備B.進(jìn)行硬件安全評(píng)估和檢測(cè)C.采用軟件加密代替硬件加密D.以上都是10、在對(duì)稱加密算法中，若密鑰長(zhǎng)度增加，會(huì)對(duì)加密的安全性和性能產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.安全性提高，性能降低B.安全性降低，性能提高C.安全性和性能都提高D.安全性和性能都降低11、對(duì)于密碼學(xué)中的盲簽名，以下關(guān)于其性質(zhì)和應(yīng)用的陳述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.盲簽名使得簽名者在簽名時(shí)無(wú)法得知簽名的具體內(nèi)容，但能保證簽名的有效性B.盲簽名主要用于提高簽名的效率，減少簽名計(jì)算的時(shí)間和資源消耗C.盲簽名在電子現(xiàn)金系統(tǒng)等應(yīng)用中沒(méi)有實(shí)際作用，因?yàn)槠浒踩噪y以保障D.盲簽名可以隨意被偽造，不能用于需要高安全性的場(chǎng)景12、在密碼學(xué)中，密碼系統(tǒng)的安全性是一個(gè)重要的問(wèn)題。以下關(guān)于密碼系統(tǒng)安全性的定義描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.密碼系統(tǒng)的安全性是指密碼系統(tǒng)能夠抵抗各種攻擊的能力B.密碼系統(tǒng)的安全性可以通過(guò)計(jì)算復(fù)雜性理論來(lái)進(jìn)行評(píng)估C.密碼系統(tǒng)的安全性只取決于加密算法的強(qiáng)度，與其他因素?zé)o關(guān)D.密碼系統(tǒng)的安全性是一個(gè)相對(duì)的概念，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和安全需求來(lái)進(jìn)行評(píng)估13、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)智能卡的加密系統(tǒng)，智能卡的存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力有限。在這種情況下，需要選擇適合的加密算法和密鑰長(zhǎng)度，同時(shí)要保證加密操作的效率和安全性。以下關(guān)于智能卡加密的描述，哪一種選擇是最合適的？（）A.使用較長(zhǎng)的密鑰長(zhǎng)度以提高安全性，忽略計(jì)算資源的限制B.選擇計(jì)算復(fù)雜度低的對(duì)稱加密算法，并采用適當(dāng)長(zhǎng)度的密鑰C.為了方便管理，所有智能卡使用相同的密鑰D.不進(jìn)行加密，依靠智能卡的物理防護(hù)來(lái)保證安全14、某金融機(jī)構(gòu)正在評(píng)估其密碼系統(tǒng)的安全性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前使用的加密算法可能存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。在考慮升級(jí)加密算法時(shí)，不僅要考慮新算法的安全性，還要考慮對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的改造難度和成本。以下哪種做法是比較合理的？（）A.立即切換到最新的加密算法，無(wú)論改造難度和成本如何B.對(duì)現(xiàn)有算法進(jìn)行加強(qiáng)和優(yōu)化，而不是完全更換C.綜合評(píng)估新算法的優(yōu)勢(shì)、改造難度和成本，做出決策D.等待行業(yè)內(nèi)其他機(jī)構(gòu)先進(jìn)行算法升級(jí)，再做決定15、公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）中的證書吊銷列表（CRL）的作用是什么？（）A.記錄已吊銷的數(shù)字證書B(niǎo).記錄有效的數(shù)字證書C.記錄密鑰對(duì)D.記錄加密算法16、哈希函數(shù)是密碼學(xué)中的重要工具。以下關(guān)于哈希函數(shù)特點(diǎn)的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.哈希函數(shù)將任意長(zhǎng)度的輸入數(shù)據(jù)映射為固定長(zhǎng)度的輸出值，這個(gè)輸出值稱為哈希值B.哈希函數(shù)具有單向性，即從哈希值很難推導(dǎo)出原始輸入數(shù)據(jù)C.哈希函數(shù)具有抗碰撞性，即很難找到兩個(gè)不同的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生相同的哈希值D.哈希函數(shù)的輸出值是完全隨機(jī)的，與輸入數(shù)據(jù)沒(méi)有任何關(guān)系17、在密碼系統(tǒng)中，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的安全性失效？（）A.密鑰生成B.加密運(yùn)算C.密文傳輸D.以上都是18、在密碼應(yīng)用中，加密和認(rèn)證常常需要同時(shí)進(jìn)行。以下關(guān)于加密與認(rèn)證關(guān)系的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.加密可以保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性，認(rèn)證可以保證數(shù)據(jù)的完整性和來(lái)源真實(shí)性B.先進(jìn)行加密再進(jìn)行認(rèn)證可以提高效率C.認(rèn)證通常在加密之前進(jìn)行D.加密和認(rèn)證可以使用相同的密鑰19、假設(shè)正在研究密碼學(xué)中的閾值秘密共享技術(shù)，該技術(shù)將秘密分成多個(gè)份額，只有達(dá)到一定數(shù)量的份額才能恢復(fù)秘密。以下哪種應(yīng)用場(chǎng)景可能會(huì)用到閾值秘密共享技術(shù)？（）A.分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份B.多人共同管理的數(shù)字錢包C.企業(yè)內(nèi)部的敏感信息保護(hù)D.以上場(chǎng)景都可能20、在密碼學(xué)中，密鑰的生成是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于密鑰生成的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.密鑰應(yīng)該是隨機(jī)生成的，具有足夠的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性B.密鑰的生成過(guò)程應(yīng)該是安全的，防止密鑰被泄露或猜測(cè)C.密鑰的長(zhǎng)度應(yīng)該根據(jù)安全需求進(jìn)行選擇，一般來(lái)說(shuō)，密鑰越長(zhǎng)，安全性越高D.密鑰可以由用戶自己隨意生成，不需要遵循任何規(guī)則21、在密碼學(xué)中，一次一密是一種理論上完美的加密方式，但在實(shí)際應(yīng)用中面臨諸多挑戰(zhàn)。假設(shè)需要在一個(gè)高安全要求的場(chǎng)景中考慮使用一次一密，以下關(guān)于一次一密的特點(diǎn)和限制的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.一次一密需要大量的隨機(jī)密鑰，密鑰的生成、存儲(chǔ)和分發(fā)都非常困難B.只要密鑰是真正隨機(jī)的，一次一密在任何情況下都是絕對(duì)安全的C.一次一密的加密和解密速度非常慢，不適合實(shí)時(shí)通信D.一次一密不能用于數(shù)字通信，只適用于模擬信號(hào)22、在分組密碼的加密過(guò)程中，若明文長(zhǎng)度不是分組長(zhǎng)度的整數(shù)倍，通常采用的填充方式是？（）A.隨機(jī)填充B.零填充C.固定字符填充D.不進(jìn)行填充23、對(duì)于密碼學(xué)中的流密碼，以下關(guān)于其密鑰流生成方式的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是？（）A.可以基于線性反饋移位寄存器B.必須是完全隨機(jī)的C.可以基于偽隨機(jī)數(shù)生成器D.密鑰流的長(zhǎng)度與明文長(zhǎng)度相同24、在密碼學(xué)中，消息認(rèn)證碼（MAC）和數(shù)字簽名都可以用于驗(yàn)證消息的完整性，它們的主要區(qū)別在于？（）A.MAC使用對(duì)稱密鑰，數(shù)字簽名使用非對(duì)稱密鑰B.MAC可以保證消息的機(jī)密性，數(shù)字簽名不行C.數(shù)字簽名可以用于不可否認(rèn)性，MAC不行D.以上都是25、在一個(gè)移動(dòng)支付應(yīng)用中，需要在用戶設(shè)備和服務(wù)器之間進(jìn)行安全的通信。為了防止中間人攻擊和數(shù)據(jù)篡改，需要采用合適的加密和認(rèn)證機(jī)制。同時(shí)，由于移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算資源有限，加密算法的選擇需要兼顧性能和安全性。以下關(guān)于移動(dòng)支付安全的描述，哪一個(gè)是正確的？（）A.可以只使用對(duì)稱加密算法，因?yàn)槠渌俣瓤?，適合移動(dòng)設(shè)備B.非對(duì)稱加密算法用于在用戶設(shè)備和服務(wù)器之間建立安全通道，對(duì)稱加密算法用于實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸C.不進(jìn)行任何加密，依靠移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的安全性來(lái)保護(hù)支付數(shù)據(jù)D.采用復(fù)雜的加密算法組合，不考慮移動(dòng)設(shè)備的性能限制二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）密碼學(xué)中的函數(shù)加密是一種高級(jí)的加密概念。請(qǐng)闡述函數(shù)加密的定義和特點(diǎn)，以及其在云計(jì)算函數(shù)計(jì)算和隱私保護(hù)計(jì)算中的應(yīng)用，并分析函數(shù)加密的安全性和實(shí)現(xiàn)難度。2、（本題5分）解釋密碼分析的主要方法和技術(shù)，包括窮舉攻擊、差分分析等，分析密碼算法抵抗密碼分析的能力。3、（本題5分）密碼學(xué)中的可搜索加密技術(shù)使得在加密數(shù)據(jù)上進(jìn)行搜索成為可能。請(qǐng)解釋可搜索加密的原理和分類（如對(duì)稱可搜索加密和非對(duì)稱可搜索加密），以及其在云存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)加密中的應(yīng)用，并討論可搜索加密的效率和安全性。4、（本題5分）在密碼學(xué)應(yīng)用中，如何處理加密數(shù)據(jù)的更新和刪除操作？請(qǐng)考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、加密算法和密鑰管理等方面，并闡述常見(jiàn)的方法和策略。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)金融科技公司中，使用加密技術(shù)來(lái)保護(hù)用戶的支付密碼和交易記錄。請(qǐng)闡述如何進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和制定相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃，以應(yīng)對(duì)可能的加密相關(guān)安全事件。2、（本題5分）一個(gè)智能交通系統(tǒng)需要保障車輛與交通基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信安全和數(shù)據(jù)隱私。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基于密碼學(xué)的智能交通通信安全方案，包括車輛認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密和隱私保護(hù)機(jī)制，并分析其對(duì)交通管理和出行效率的影響。3、（本題5分）在密碼分析中，已知一種加密算法將明文的每個(gè)字符通過(guò)特定的置換規(guī)則進(jìn)行變換?，F(xiàn)有一段密文和部分已知的明文-密文對(duì)，嘗試通過(guò)分析這些信息來(lái)破解加密算法，恢復(fù)出完整的明文。請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述分析思路和方法。4、（本題5分）考慮一個(gè)使用ECC（橢圓曲線密碼體制）的密碼系統(tǒng)，給定橢圓曲線方程和基點(diǎn)。請(qǐng)解釋如何生成密鑰對(duì)，并通過(guò)一個(gè)具體的明文示例展示加密和解密過(guò)程。5、（本題5分）某加密系統(tǒng)使用了同態(tài)加密技術(shù)來(lái)進(jìn)行云計(jì)算中的數(shù)據(jù)處理。詳細(xì)分析同態(tài)加密在這種場(chǎng)景下的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)，以及如何優(yōu)化計(jì)算效率。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述密碼學(xué)中的基于生物特征的加密技術(shù)（Biometric-BasedEncryption）的原