上海对外经贸大学《密码学前沿》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《密码学前沿》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、密码学中的数字证书撤销是一个重要的问题。以下关于数字证书撤销的描述中，错误的是？（）A.数字证书撤销是指在数字证书有效期内，由于用户的身份发生变化或其他原因，需要撤销数字证书的有效性B.数字证书撤销可以通过证书颁发机构（CA）发布证书撤销列表（CRL）来实现C.数字证书撤销列表（CRL）包含了被撤销的数字证书的序列号等信息，用户可以通过查询CRL来确定数字证书是否被撤销D.数字证书一旦被撤销，就不能再恢复，即使用户的身份恢复正常也不能重新使用该数字证书2、假设正在设计一个智能卡的加密系统，智能卡的存储空间和计算能力有限。在这种情况下，需要选择适合的加密算法和密钥长度，同时要保证加密操作的效率和安全性。以下关于智能卡加密的描述，哪一种选择是最合适的？（）A.使用较长的密钥长度以提高安全性，忽略计算资源的限制B.选择计算复杂度低的对称加密算法，并采用适当长度的密钥C.为了方便管理，所有智能卡使用相同的密钥D.不进行加密，依靠智能卡的物理防护来保证安全3、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4、在密码学中，密码攻击的成功率取决于多种因素。以下关于密码攻击成功率的影响因素描述中，错误的是？（）A.密码攻击的成功率取决于攻击者的计算能力和资源B.密码攻击的成功率取决于密码系统的安全性设计和实现C.密码攻击的成功率取决于攻击者所掌握的信息和攻击方法D.密码攻击的成功率只取决于密码算法的强度，与其他因素无关5、考虑一个加密数据库系统，数据库中的敏感字段需要进行加密存储，同时系统要支持对加密数据的查询和检索操作。为了实现高效的查询处理，以下哪种技术或方法可能会被采用？（）A.对加密数据建立索引B.在查询时先解密数据，然后进行查询操作C.限制对加密数据的查询功能，以保证安全性D.不支持对加密数据的查询，只允许对明文数据进行查询6、在一个智能家居系统中，各种设备之间需要进行安全的通信，防止未经授权的访问和数据篡改。同时，要考虑设备的低功耗和有限的计算能力。以下哪种加密和认证方式可能是最适合的？（）A.采用简单的对称加密算法，如DES，结合设备的MAC地址进行认证，实现基本的安全通信B.选择轻量级的加密算法，如SIMON或SPECK，以及基于预共享密钥的认证方式C.运用蓝牙低功耗（BLE）的加密和配对机制，确保设备之间的安全连接，但范围有限D.采用Zigbee协议的加密和认证功能，结合网络密钥管理，保障智能家居网络的安全7、考虑到一个网络通信场景，其中数据需要在不安全的信道中传输。为了确保数据的机密性和完整性，使用了某种密码学技术。在接收端，需要对收到的数据进行验证以确定其是否在传输过程中被篡改。以下哪种密码学技术可以同时提供数据的机密性和完整性保护？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.哈希函数D.数字签名8、以下哪种密码分析技术利用了密码设备在运算过程中泄露的物理信息？（）A.能量分析攻击B.声学分析攻击C.光学分析攻击D.以上都是9、在密码分析领域，有一种攻击方法是通过分析密文的统计特性来尝试推断出加密所用的密钥或明文的部分信息。假设存在一段经过加密的文本，其密文的字符分布呈现出明显的规律性。这种情况下，以下哪种密码体制可能更容易受到此类攻击？（）A.流密码B.分组密码C.公钥密码D.量子密码10、盲签名是一种特殊的数字签名技术，以下关于盲签名的描述，错误的是：（）A.盲签名中，签名者在不知道消息具体内容的情况下对消息进行签名B.盲签名可以保护签名者的隐私，同时保证签名的有效性C.盲签名常用于电子投票、电子现金等应用场景D.盲签名的安全性完全依赖于签名者的信任，不存在任何风险11、在密码学的发展过程中，新的攻击手段不断出现。假设一种新的攻击方式利用了加密系统在硬件实现上的漏洞，而不是算法本身的缺陷。以下哪种防御策略能够有效地应对这种硬件层面的攻击？（）A.定期更新硬件设备B.进行硬件安全评估和检测C.采用软件加密代替硬件加密D.以上都是12、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13、考虑密码学中的量子密钥分发，以下关于其与传统密钥分发方法的比较，哪一个是恰当的？（）A.量子密钥分发的安全性基于量子力学原理，完全消除了密钥被窃取的风险，而传统方法无法做到B.量子密钥分发的效率和成本优于传统密钥分发方法，因此将很快取代传统方法C.量子密钥分发目前仍处于实验阶段，在实际应用中不如传统密钥分发方法成熟和可靠D.量子密钥分发与传统密钥分发方法在原理和应用场景上完全不同，没有可比性14、在一个网络安全监控系统中，需要对捕获的网络数据包进行加密传输到分析服务器，以防止数据泄露。同时，为了减少加密带来的性能开销，需要选择合适的加密方式。以下关于网络数据包加密的描述，哪一项是正确的？（）A.对整个数据包进行加密是最安全和高效的方式B.只对数据包的载荷部分进行加密，包头部分保持明文C.不进行加密，通过网络隔离和访问控制来保护数据D.随机选择数据包的部分内容进行加密15、在密码学中，非对称加密算法通常比对称加密算法更适合用于以下哪种场景？（）A.大量数据的加密传输B.对加密速度要求极高的情况C.数字签名和密钥交换D.存储大量敏感信息二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释密码学中的哈希函数的抗碰撞性的量化评估指标，分析其在密码学安全性评估中的应用。2、（本题5分）在密码学中，消息认证码（MAC）用于验证消息的完整性和来源。请解释MAC的生成和验证过程，以及与哈希函数和数字签名的区别，并举例说明MAC在网络通信中的应用。3、（本题5分）详细说明密码学中的变色龙哈希函数的概念和应用，分析其在动态数据结构和认证协议中的作用。4、（本题5分）论述密码学中的密钥管理的重要性，包括密钥的生成、存储、分发和更新，分析可能出现的密钥管理问题及解决方案。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨量子计算对传统密码学的挑战以及后量子密码学的发展现状和未来趋势，分析如何提前布局以应对量子计算可能带来的密码破解威胁。2、（本题5分）侧信道攻击是一种针对密码系统的新型攻击手段。请详细阐述侧信道攻击的原理、类型（如时间侧信道攻击、能量侧信道攻击）和防范方法，分析侧信道攻击对密码设备安全性的影响，以及密码系统设计中如何考虑抵御侧信道攻击。3、（本题5分）随着信息技术的飞速发展，密码学在保障信息安全方面的作用日益凸显。请详细论述对称加密算法（如AES）的工作原理、加密解密过程、优缺点，以及其在现代通信和数据存储中的应用场景和面临的挑战。4、（本题5分）详细探讨密码学中的函数加密（FunctionalEncryption）的基本思想、分类（如属性函数加密、谓词函数加密）和应用前景，分析函数加密如何实现对加密数据的特定功能计算。5、（本题5分）在网络通信中，SSL/TLS协议广泛用于保障数据传输的安全。全面论述SSL/TLS协议的工作流程、加密套件的选择、握手过程和证书验证机制，探讨SSL/TLS协议在Web应用、电子邮件等场景中的应用，以及如何应对协议中的漏洞和安全威胁。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）对于一个加密的卫星通信系统，分析如何在高延迟和有限带宽的条件下实现安全通信，以及应对空间环境对加密设备的影响。2、（本题10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