2025年密码技术应用员工艺考核试卷及答案

2025年密码技术应用员工艺考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下关于SM4分组密码算法的描述，正确的是（）A.分组长度为64位，密钥长度为128位B.分组长度为128位，密钥长度为128位C.采用Feistel结构，轮数为32轮D.主要用于数字签名场景2.RSA算法的安全性主要基于（）A.大整数分解问题B.离散对数问题C.椭圆曲线离散对数问题D.背包问题3.AES-128算法的轮数是（）A.10轮B.12轮C.14轮D.16轮4.哈希函数的“碰撞抵抗”指的是（）A.无法找到两个不同的输入产生相同输出B.无法找到与给定输出相同的输入C.输入微小变化导致输出显著变化D.输出长度固定5.数字签名的核心作用是（）A.保证数据机密性B.实现数据完整性校验C.确认签名者身份并防抵赖D.提供密钥交换功能6.密钥生命周期中，“密钥归档”属于（）A.提供阶段B.使用阶段C.停用阶段D.销毁阶段7.量子计算机对RSA算法的威胁主要体现在（）A.加速大整数分解B.破解对称加密算法C.破坏哈希函数碰撞抵抗D.干扰密钥分发过程8.椭圆曲线加密（ECC）相比RSA的主要优势是（）A.计算复杂度更低，密钥更短B.支持更长的密钥长度C.基于更经典的数学难题D.更适合对称加密场景9.SM3哈希算法的输出长度是（）A.128位B.256位C.512位D.1024位10.TLS1.3握手过程中，主要使用的密钥交换算法是（）A.RSA加密B.ECDHEC.DHD.预共享密钥（PSK）11.根据《密码模块安全技术要求》（GM/T0028-2014），密码模块安全等级最高为（）A.一级B.二级C.三级D.四级12.IBE（Identity-BasedEncryption）的核心特点是（）A.基于用户身份直接提供公钥B.需要PKI证书体系C.仅支持对称加密D.密钥管理复杂度高13.以下属于分组密码工作模式的是（）A.ECCB.CTRC.KDFD.HMAC14.密码设备的电磁泄露攻击属于（）A.侧信道攻击B.暴力破解C.重放攻击D.中间人攻击15.密钥派生函数（KDF）的主要作用是（）A.提供高强度初始密钥B.从主密钥提供多个子密钥C.实现密钥的安全存储D.对抗量子计算攻击二、填空题（每空1分，共20分）1.SM2椭圆曲线密码算法的曲线参数基于国家密码管理局发布的（）曲线。2.AES-256算法的密钥长度为（）位，轮数为（）轮。3.数字签名需满足的三个核心特性是（）、（）和（）。4.PKI（公钥基础设施）的核心是（）系统。5.SM9标识密码算法支持（）、（）和数字签名三种密码服务。6.哈希函数的“抗第二原像”指的是给定消息m，无法找到（）的消息m’使得H(m)=H(m’)。7.密钥管理的三要素包括（）、（）和（）。8.量子密码的典型代表是（），其安全性基于量子力学原理。9.密码协议的安全目标通常包括机密性、（）、（）和不可否认性。10.我国密码产品检测认证的主要依据是（）和（）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述对称加密与非对称加密的核心区别，并举例说明各自典型应用场景。2.对比SM3哈希算法与SHA-256的异同点（至少列出4点）。3.说明数字签名的实现流程（以RSA或SM2为例），并解释其如何实现防抵赖功能。4.密钥生命周期管理包含哪些关键阶段？各阶段的主要任务是什么？5.量子计算对传统公钥密码的威胁体现在哪些方面？后量子密码（PQC）的主要研究方向有哪些？四、综合应用题（每题15分，共30分）1.假设某企业需构建HTTPS网站，要求使用国密算法实现通信安全。请描述TLS握手过程中涉及的密码技术（包括算法选择、密钥交换、数据加密、完整性校验等环节），并分析各步骤的安全作用。2.某电子合同平台采用SM2算法实现签名验证。请设计具体的签名提供与验证流程（需包含私钥签名、公钥验证、哈希运算等关键步骤），并说明若签名验证失败可能的原因。答案一、单项选择题1.B2.A3.A4.A5.C6.C7.A8.A9.B10.B11.D12.A13.B14.A15.B二、填空题1.素数域上的椭圆2.256；143.不可否认性；不可伪造性；数据完整性4.数字证书5.加密；密钥交换6.不同7.密钥提供；密钥分发；密钥存储（或更新、销毁等，顺序不限）8.量子密钥分发（QKD）9.完整性；身份认证10.《密码产品和服务认证目录》；《密码产品和服务认证规则》三、简答题1.核心区别：对称加密使用相同密钥加密和解密，计算效率高但密钥分发困难；非对称加密使用公私钥对，公钥可公开但计算复杂度较高。典型场景：对称加密用于大量数据加密（如AES加密文件）；非对称加密用于密钥交换（如RSA加密对称密钥）或数字签名（如SM2签名）。2.相同点：均为256位输出的哈希算法；采用迭代结构；支持任意长度输入。不同点：SM3填充规则基于中国国密标准（如512位分组填充）；SM3压缩函数包含特定的逻辑运算（如P0、P1置换）；SM3的常数选择与SHA-256不同；SM3的安全性由国家密码管理局评估，SHA-256由NIST发布。3.以SM2为例，签名流程：①对消息m计算SM3哈希值e；②用私钥d提供随机数k，计算椭圆曲线点(x1,y1)=kG；③计算r=(e+x1)modn（n为曲线阶）；④计算s=(krd)(1+d)^-1modn；最终签名为(r,s)。验证流程：①用公钥P=dG，计算e=SM3(m)；②计算t=(r+s)modn；③计算椭圆曲线点(x1,y1)=sG+tP；④计算R=(e+x1)modn，若R=r则验证通过。防抵赖原理：私钥仅签名者持有，签名结果与私钥强绑定，无法伪造或否认。4.关键阶段及任务：①提供：通过安全随机数发生器提供高熵密钥，避免弱密钥；②分发：通过安全信道（如密钥交换协议、物理传递）传递密钥，防止泄露；③存储：使用硬件安全模块（HSM）或安全芯片保护密钥，限制访问权限；④使用：限定密钥用途（如加密/签名分离），记录使用日志；⑤更新：定期轮换密钥，避免长期使用导致泄露；⑥归档：对历史密钥加密存储，用于数据解密；⑦销毁：通过物理擦除或密码学方法彻底消除密钥，防止恢复。5.威胁：量子计算机的Shor算法可高效解决大整数分解（威胁RSA）和离散对数问题（威胁ECC、DH），导致传统公钥密码失效。后量子密码研究方向：①基于格的密码（如NTRU、Kyber）；②基于编码的密码（如McEliece）；③基于哈希的密码（如Merkle签名树）；④基于多元多项式的密码；⑤基于超奇异椭圆曲线的密码（SIDH）。四、综合应用题1.TLS握手流程（国密版）：①客户端发送支持的国密套件（如SM2+SM4+SM3）；②服务端返回证书（含SM2公钥），发送ServerHello；③客户端验证证书有效性，提供随机数，用SM2公钥加密提供预主密钥；④双方通过预主密钥和随机数计算主密钥（使用SM3作为KDF）；⑤客户端发送Finished消息（SM3哈希+SM4加密）；⑥服务端解密验证，发送Finished消息；⑦后续通信使用SM4-CTR模式加密，SM3-HMAC验证完整性。安全作用：SM2证书确保服务端身份真实性；SM2加密预主密钥防止中间人窃取；SM3提供主密钥保证密钥随机性；SM4加密保证数据机密性；SM3-HMAC确保传输数据未篡改。2.签名提供流程：①用户A准备电子合同原文m；②计算哈希值e=SM3(m)；③使用用户A的SM2私钥d，提供随机数k（k∈[1,n-1]）；④计算椭圆曲线点(x1,y1)=kG（G为基点）；⑤计算r=(e+x1)modn（n为曲线阶）；⑥计算s=(krd)(1+d)^-1modn；⑦最终签名为(r,s)。验证流程：①用户B获取合同原文m’和签名(r,s)；②计算e’=SM3(m’)；③检查r、s是否在[