2025年大学信息安全（应用密码学）试题及答案

2025年大学信息安全（应用密码学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。（总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.以下哪种密码体制不属于对称密码体制？（）A.DESB.AESC.RSAD.3DES2.在密码学中，一个好的加密算法应该具备以下哪种特性？（）A.加密速度快B.易于实现C.安全性高且难以破解D.对硬件要求低3.以下关于哈希函数的说法，错误的是（）A.哈希函数可以将任意长度的输入映射为固定长度的输出B.哈希函数具有单向性C.哈希函数可以用于数据完整性验证D.哈希函数可以用于加密数据4.以下哪种攻击方式不属于针对密码体制的主动攻击？（）A.唯密文攻击B.选择明文攻击C.选择密文攻击D.中间人攻击5.以下关于数字签名的说法，正确的是（）A.数字签名可以保证消息的保密性B.数字签名可以防止消息被篡改C.数字签名可以由接收方生成D.数字签名不需要使用私钥6.在AES算法中，密钥扩展的目的是（）A.增加密钥的长度B.提高加密速度C.生成轮密钥D.增强密钥的安全性7.以下哪种密码体制是基于椭圆曲线的密码体制？（）A.RSAB.ECCC.DESD.AES8.以下关于密码学中的熵的说法，正确的是（）A.熵越大，信息的不确定性越小B.熵可以用来衡量密码体制的安全性C.熵与密钥长度无关D.熵越小，密码体制越安全9.以下哪种加密算法是美国国家标准与技术研究院（NIST）推荐的用于替代DES的对称加密算法？（）A.AESB.RSAC.ECCD.3DES10.在密码学中，以下哪种技术可以用于实现密钥的安全交换？（）A.数字签名B.哈希函数C.密钥管理系统D.密钥协商协议11.以下关于密码学中的分组密码和流密码的说法，正确的是（）A.分组密码适用于对长消息的加密，流密码适用于对短消息的加密B.分组密码的加密速度比流密码快C.流密码的安全性比分组密码高D.分组密码和流密码都可以用于数据加密12.以下哪种攻击方式是针对哈希函数的碰撞攻击？（）A.找到两个不同的输入，使得它们的哈希值相同B.猜测哈希函数的密钥C.破解哈希函数的加密算法D.篡改哈希函数的输入13.在密码学中，以下哪种技术可以用于实现消息的认证？（）A.数字签名B.哈希函数C.消息认证码D.以上都是14.以下关于密码学中的密钥管理的说法，错误的是（）A.密钥管理包括密钥的生成、分发、存储、更新和撤销等环节B.密钥管理的安全性直接影响密码体制的安全性C.密钥管理不需要考虑密钥的备份和恢复D.密钥管理需要采用安全的技术和措施15.以下哪种加密算法是基于置换和代换的密码体制？（）A.DESB.RSAC.ECCD.AES16.在密码学中，以下哪种技术可以用于实现数据的完整性验证？（）A.数字签名B.哈希函数C.消息认证码D.以上都是17.以下关于密码学中的公钥密码体制的说法，正确的是（）A.公钥密码体制中，加密密钥和解密密钥相同B.公钥密码体制中，加密密钥是公开的，解密密钥是保密的C.公钥密码体制的加密速度比对称密码体制快D.公钥密码体制不需要使用密钥管理系统18.以下哪种攻击方式是针对密码体制的唯密文攻击？（）A.已知密文，试图恢复明文B.选择明文，试图恢复密文C.选择密文，试图恢复明文D.篡改密文，试图恢复明文19.在密码学中，以下哪种技术可以用于实现数据的保密性？（）A.加密算法B.数字签名C.哈希函数D.消息认证码20.以下关于密码学中的密码分析的说法，正确的是（）A.密码分析是指对密码体制进行攻击，试图破解密码体制的安全性B.密码分析只能针对对称密码体制进行C.密码分析不需要考虑密码体制的设计原理D.密码分析的目的是为了提高密码体制的安全性第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）（总共5空，每空2分，请将正确答案填写在横线上。）1.密码学的基本目标包括保密性、完整性和______。2.在对称密码体制中，加密和解密使用______密钥。3.哈希函数的输出通常称为______。4.数字签名是通过使用发送方的______对消息进行签名，接收方使用发送方的______进行验证。5.在AES算法中，共有______轮加密操作。（二）简答题（共20分）（总共4题，每题5分，请简要回答以下问题。）1.简述对称密码体制和公钥密码体制的区别。2.什么是哈希函数的抗碰撞性？3.简述数字签名的原理和作用。4.简述密码学中密钥管理的重要性和主要环节。（三）计算题（共15分）（总共1题，15分，请写出详细的计算过程。）已知AES算法的初始密钥为128位，经过密钥扩展后生成了10轮加密所需的轮密钥。请计算每轮加密所需的轮密钥长度。（四）材料分析题（共10分）（总共2题，每题5分，请阅读以下材料，回答问题。）材料：在某信息安全系统中，采用了RSA公钥密码体制进行数据加密和数字签名。系统的公钥为（e,n），私钥为（d,n）。用户A向用户B发送消息M，首先使用用户B的公钥（eB,nB）对消息M进行加密，得到密文C=MeBmodnB。然后，用户A使用自己的私钥（dA,nA）对密文C进行签名，得到签名S=CdAmodnA。用户B收到密文C和签名S后，首先使用用户A的公钥（eA,nA）对签名S进行验证，验证通过后，再使用自己的私钥（dB,nB）对密文C进行解密，得到消息M。1.请分析该系统中数字签名的验证过程是否正确。2.请说明该系统中数据加密和解密过程是否存在安全隐患，并简要说明原因。（五）综合应用题（共5分）（总共1题，5分，请根据以下要求设计一个密码学应用方案。）假设你需要设计一个安全的通信系统，用于在两个用户之间进行秘密通信和消息认证。请描述你将采用的密码学技术和方案，包括对称加密算法、公钥加密算法、哈希函数、数字签名等的使用，以及密钥管理的方法。答案：1.C2.C3.D4.A5.B6.C7.B8.B9.A10.D11.D12.A13.D14.C15.A16.D17.B18.A19.A20.A填空题答案：1.可用性2.相同3.哈希值4.私钥，公钥5.10简答题答案：1.对称密码体制加密和解密使用相同密钥，效率高但密钥管理复杂；公钥密码体制加密和解密密钥不同，加密密钥公开，解密密钥保密，密钥管理相对简单，但加密速度慢。2.抗碰撞性指找到两个不同输入产生相同哈希值在计算上不可行。3.原理是发送方用私钥对消息签名，接收方用公钥验证。作用是保证消息完整性和不可否认性。4.重要性：密钥是密码体制安全关键，管理不善易被破解。主要环节：生成、分发、存储、更新、撤销。计算题答案：AES算法初始密钥128位，经密钥扩展生成10轮加密所需轮密钥。每轮轮密钥长度为128位。因为AES算法固定每轮使用128位轮密钥进行加密操作。材料分析题答案：1.验证过程正确。用户B用用户A公钥验证签名S=CdAmodnA，若等式成立则签名有效。2.加密过程：用B公钥加密，理论安全。解密