第3章 信息加密技术
网络安全技术习题及答案第3章信息加密技术
第3章信息加密技术练习题1. 单项选择题（1）就目前计算机设备的计算能力而言，数据加密标准DES不能抵抗对密钥的穷举搜索攻击，其原因是（ B ）A．DES算法是公开的B．DES的密钥较短C．DES除了其中S盒是非线性变换外，其余变换均为线性变换D．DES算法简单（2）数字签名可以做到（ C ）。
A．防止窃听B．防止接收方的抵赖和发送方伪造C．防止发送方的抵赖和接收方伪造D．防止窃听者攻击（3）下列关于PGP(Pretty Good Privacy)的说法中不正确的是（ D ）。
A．PGP可用于电子邮件，也可以用于文件存储B．PGP可选用MD5和SHA两种Hash算法C．PGP采用了ZIP数据压缩算法D．PGP不可使用IDEA加密算法（4）为了保障数据的存储和传输安全，需要对一些重要数据进行加密。
由于对称密码算法（① C ），所以特别适合对大量的数据进行加密。
DES实际的密钥长度是（②A ）位。
①A．比非对称密码算法更安全B．比非对称密码算法密钥长度更长C．比非对称密码算法效率更高D．还能同时用于身份认证②A．56B．64C．128D．256（5）使用TELNET协议进行远程管理时，（ A ）。
A．包括用户名和口令在内，所有传输的数据都不会被自动加密B．包括用户名和口令在内，所有传输的数据都会被自动加密C．用户名和口令是加密传输的，而其它数据则以文明方式传输D．用户名和口令是不加密传输的，其它数据则以加密传输的（6）以下不属于对称密码算法的是( D )。
A．IDEA B．RC C．DES D．RSA（7）以下算法中属于非对称算法的是（B ）。
A．Hash算法B．RSA算法C．IDEA D．三重DES（8）以下不属于公钥管理的方法有（D ）。
A．公开发布B．公用目录表C．公钥管理机构D．数据加密（9）以下不属于非对称密码算法特点的是（D ）。
A．计算量大B．处理速度慢C．使用两个密码D．适合加密长数据2. 填空题（1）______摘要算法_____________的重要性在于赋予给消息M唯一的“指纹”，其主要作用于验证消息M的完整性。
信息加密技术
信息加密技术在当今数字化的时代，信息就如同珍贵的宝藏，而信息加密技术则是守护这些宝藏的坚固锁匙。
从我们日常的网上购物、银行交易，到国家的军事机密、政务信息，信息加密技术都在默默地发挥着至关重要的作用，保障着信息的安全和隐私。
那什么是信息加密技术呢？简单来说，它是一种将原本可以被轻易理解和获取的信息进行处理，使其变得难以识别和解读的技术手段。
就好像我们把一封明文的信件，通过一种特殊的“密码”转化为只有知道解密方法的人才能读懂的“密文”。
信息加密技术的发展可以追溯到古代。
早在几千年前，人们就已经开始尝试使用各种方法来保护信息的机密性。
比如，古罗马时期的凯撒大帝就曾使用过一种简单的替换加密法，将字母按照一定的规律进行替换，只有知道替换规则的人才能解读出真实的信息。
随着时间的推移，加密技术不断演进和发展。
在现代，信息加密技术主要基于数学原理和算法。
其中，对称加密和非对称加密是两种常见的加密方式。
对称加密就像是一把相同的钥匙，加密和解密都使用同一个密钥。
这种方式加密速度快，但密钥的管理和分发是个难题。
想象一下，如果有很多人需要使用加密通信，要确保每个人都能安全地获得并保管好这把相同的密钥，可不是一件容易的事情。
相比之下，非对称加密则要巧妙得多。
它使用一对密钥，一个是公开的公钥，一个是保密的私钥。
用公钥加密的信息，只有对应的私钥才能解密；反过来，用私钥加密的信息，只有公钥能解密。
这就好比我们有一个公开的邮箱（公钥），任何人都可以往里面发信，但只有拥有邮箱钥匙（私钥）的人才能打开读取信件。
非对称加密很好地解决了密钥管理的问题，但由于其计算复杂度较高，加密和解密的速度相对较慢。
信息加密技术的应用场景非常广泛。
在电子商务领域，当我们在网上购物时，输入的信用卡信息会通过加密技术进行传输，防止被黑客窃取。
在金融行业，银行之间的资金转账、客户的账户信息等都进行了严格的加密保护。
在通信领域，电子邮件、即时通讯等也都采用了加密技术来保障信息的安全。
第3章密码技术
3.2 对称加密算法
分组密码 分组密码是将明文消息编码表示后的数字（简称明文数字） 序列，划分成长度为n的组（可看成长度为n的矢量），每 组分别在密钥的控制下变换成等长的输出数字（简称密文 数字）序列。 扩散（diffusion）和扰乱（confusion）是影响密码安全的 主要因素。扩散的目的是让明文中的单个数字影响密文中 的多个数字，从而使明文的统计特征在密文中消失，相当 于明文的统计结构被扩散。 扰乱是指让密钥与密文的统计信息之间的关系变得复杂， 从而增加通过统计方法进行攻击的难度。扰乱可以通过各 种代换算法实现。 分组密码包括DES、IDEA等。
3.2 对称加密算法
DES算法 主要有以下四点： （1）提供高质量的数据保护，防止数据未经授权 的泄露和未被察觉的修改； （2）具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过 可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握； （3）DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的 保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础； （4）实现经济，运行有效，并且适用于多种完全 不同的应用。
3.2 对称加密算法
对称加密采用了对称密码编码技术，它的特点是文件加密 和解密使用相同的密钥，或加密密钥和解密密钥之间存在 着确定的转换关系。这种方法在密码学中叫做对称加密算 法，其实质是设计一种算法，能在密钥控制下，把 n比特 明文置换成唯一的n比特密文，并且这种变换是可逆的。 根据不同的加密方式，对称密码体制又有两种不同的实现 方式，即分组密码和序列密码（流密码）。
3.3 非对称加密技术
RSA算法公钥和私钥的生成
假设 A 要与 B 进行加密通信，该怎么生成公钥和私钥呢？ 1.随机选择两个不相等的质数 p 和 q。 假设 A 选择了 3 和 11。 （实际应用中，这两个质数越大，就越难破解。 ） 2.计算 p 和 q 的乘积 n。 n=3× 11=33 n 的长度就是密钥长度。33 写成二进制是 100001，一共有 6 位，所以这个 密钥就是 6 位。 实际应用中， RSA 密钥一般是 1024 位， 重要场合则为 2048 位。 3.计算 n 的欧拉函数 (n) 。 根据公式：
信息加密技术
一、加密技术
1. 2. 3. 4. 5.
密码学基础 对称加密算法 非对称加密体制 数据完整性机制 数字签名
二、密钥管理与证书
密码分配与管理 2. 数字证书
1.
学华软软件 学华软软件学 网络 术系
宏
1.1 密码学基础---加密和解密
KE
KD
M
加 密
C
C
解 密
M
加密(E) 加密 M：明文 ： C：密文 ： KE：加密密钥
双密钥，私钥保密， 公开密钥算法 ，双密钥，私钥保密，公钥公开 KE：加密密钥 KD：解密密钥 KE≠KD
A与B方传输信息： 与 方传输信息 方传输信息： 传输方A: 拥有（ 私钥 私钥， 公钥 公钥） 传输方 拥有（A私钥，B公钥） 传输方B: 拥有（B私钥 A公钥 私钥， 公钥） 传输方B: 拥有（B私钥，A公钥）
加密过程: 主要是重复使用混乱和扩散两种技术。 加密过程 主要是重复使用混乱和扩散两种技术。
混乱(Confusion)是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系。 是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系。 混乱 是改变信息块使输出位和输入位无明显的统计关系 扩散(Diffusion)是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位。 是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位。 扩散 是将明文位和密钥的效应传播到密文的其它位
2．非对称密钥密码体制: （双密钥，私钥保密，公钥公开） ．非对称密钥密码体制 双密钥，私钥保密，公钥公开）
(1)不需要对密钥通信进行保密，所需传输的只有公开密钥，极大地简 化了密 不需要对密钥通信进行保密，所需传输的只有公开密钥， 不需要对密钥通信进行保密 钥管理。 钥管理。缺点是速度慢 （2）改进了传统加密方法，还提供了传统加密方法不具备的应用，如数字签名、 ）改进了传统加密方法，还提供了传统加密方法不具备的应用，如数字签名、 防抵赖等。 防抵赖等。
计算机网络安全课后题答案
计算机网络安全课后题答案第一章绪论1. 计算机网络面临的安全威胁有哪些?答:1.主要威胁：计算机网络实体面临威胁（实体为网络中的关键设备）；计算机网络系统面临威胁（典型安全威胁）；恶意程序的威胁（如计算机病毒、网络蠕虫、间谍软件、木马程序）；计算机网络威胁有潜在对手和动机（恶意攻击/非恶意）2. 典型的网络安全威胁：窃听、重传、伪造、篡造、非授权访问、拒绝服务攻击、行为否认、旁路控制、电磁/射频截获、人员疏忽。
2.分析计算机网络的脆弱性和安全缺陷答：偶发因素：如电源故障、设备的功能失常及软件开发过程留下的漏洞或逻辑错误；自然灾害：各种自然灾害对计算机系统构成严重的威胁；人为因素：人为因素对计算机网络的破坏和威胁（包括被动攻击、主动攻击、邻近攻击、内部人员攻击和分发攻击）。
3.分析计算机网络的安全需求答：互联网具有不安全性；操作系统存在的安全问题；数据的安全问题；传输路线的安全问题；网络安全管理问题。
4.分析计算机网络安全的内涵和外延是什么？答：计算机网络安全是指利用管理控制和技术措施，保证在一个网络环境里，信息数据的机密性，完整性及可使用受到保护。
网络的安全问题包括两方面的内容，一是网络的系统安全；二是网络的信息安全。
从广义上说，网络上信息的保密性、完整性、可用性、不可否性和可控性是相关技术和理论都是网络安全的研究领域。
5.论述OSI 安全体系结构答：OSI 安全系统结构定义了鉴别服务、访问控制服务、数据机密性服务、数据完整性服务和抵抗赖性服务等五类网络安全服务；也定义了加密机制、数据签名机制、访问控制机制、数据完整性机制、鉴别交换机制、通信业务流填充机制、路由控制和公证机制等八种基本的安全机制。
6.PPDR 安全模型地结构答：PPDR 模型是一种常用的网络安全模型，主包含四个主要部份：Policy（安全策略）、Protection（防护）、Detection（检测）和Response （响应）。
第三章 现代密码技术及应用
② 计算(n)。用户再计算出 n 的欧拉函数
(n) (p 1)(q 1)
(9-9)
(n) 定义为不超过 n 并与 n 互素的数的个数。
③ 选择 e。用户从[0, (n) 1]中选择一个与 (n)互素的
数 e 作为公开的加密指数。
(2) 密钥的产生（续）
④ 计算 d。用户计算出满足下式的 d
但从已知的PK不可能推导出SK。
（2）认证模型：发方私钥加密，发方公钥解密 数字签名的原理
RSA算法： RSA算法是由Rivest，Shamir和Adleman于1978年 提出的，曾被ISO/TC97的数据加密委员会SC20推 荐为公开数据加密标准。 RSA体制是根据寻求两个大素数容易，而将他们的 乘积分解开则极其困难这一原理来设计的。
ed 1 mod (n)
作为解密指数。 ⑤ 得出所需要的公开密钥和秘密密钥：
公开密钥（即加密密钥）PK {e, n} 秘密密钥（即解密密钥）SK {d, n}
(9-10)
(3) 正确性的例子说明
设选择了两个素数，p 7, q 17。 计算出 n pq 7 17 119。 计算出 (n) (p 1)(q 1) 96。 从[0, 95]中选择一个与 96 互素的数e。 选 e 5。然后根据(9-10)式，
公钥加密机制根据不同的用途有两种基本的模型： （1）加密模型：收方公钥加密，收方私钥解密
用于加密模式的公开密钥算法具有以下特点：
用加密密钥PK对明文X加密后，再用解密密钥 SK解密即得明文，即DSK(EPK(X))=X；
加密密钥不能用来解密，即DPK(EPK(X)≠X； 在计算机上可以容易地产生成对的PK和SK，
将明文数据进行某种变换，使其成为不可理解 的形式，这个过程就是加密，这种不可理解的 形式称为密文。
自考计算机网络安全复习资料(第三章 信息加密与PKI)
主要包括认证机构CA、证书库、密钥备份、证书作废处理系统和PKI应用接口系统等。①认证机构CA②证书库③证书撤销④密钥备份和恢复⑤自动更新密钥⑥密钥历史档案⑦交叉认证⑧不可否认性⑨时间戳⑩客户端软件
12、通过学习，你认为密码技术在网络安全实践中还有哪些应用领域？举例说明。（P76）
4、选择凯撒（Caesar）密码系统的密钥k=6。若明文为caesar，密文是什么。密文应为：igkygx
5、DES加密过程有几个基本步骤？试分析其安全性能。
加密过程可表示为：DES(m)IP-1?T16?T15……T2?T1?IP(m)
DES：输入－64bit明文数据－初始置换IP－乘积变换（在密钥控制下16次迭代）－逆初始置换IP-1－64bit密文数据
8、试简述解决网络数据加密的三种方式。（P75）
常见的网络数据加密方式有：①链路加密：对网络中两个相邻节点之间传输的数据进行加密保护。②节点加密：指在信息传输路过的节点处进行解密和加密。③端到端加密：指对一对用户之间的数据连续的提供保护。
9、认证的目的是什么，试简述其相互间的区别。（P77）
认证的三个目的：一是消息完整性认证，即验证信息在传送或存储过程中是否被篡改；二是身份认证，即验证消息的收发者是否持有正确的身份认证符；三是消息的序号和操作时间等的认证，其目的是防止消息重放或延迟等攻击。
10、什么是PKI？其用途有哪些？（P83）
PKI是一个用公钥密码算法原理和技术来提供安全服务的通用型基础平台，用户可利用PKI平台提供的安全服务进行安全通信。PKI采用标准的密钥管理规则，能够为所有应用透明地提供采用加密和数字签名等密码服务所需要的密钥和证书管理。
信息加密技术是利用密码学的原理与方法对传输数据提供保护的手段，它以数学计算为基础，信息论和复杂性理论是其两个重要组成部分。加密体制的分类：从原理上可分为两大类：即单钥或对称密码体制（代表算法：DES算法，IDEA算法）和双钥或非对称密码体制（代表算法：RSA算示，ElGamal算法）。
网络安全技术安全防护体系建设方案
网络安全技术安全防护体系建设方案第一章网络安全概述 (2)1.1 网络安全重要性 (2)1.2 网络安全威胁与风险 (3)1.3 网络安全防护目标 (3)第二章安全策略制定 (3)2.1 安全策略基本原则 (3)2.2 安全策略制定流程 (4)2.3 安全策略实施与监督 (4)第三章信息安全防护 (5)3.1 信息加密技术 (5)3.1.1 对称加密算法 (5)3.1.2 非对称加密算法 (5)3.1.3 混合加密算法 (5)3.2 信息完整性保护 (5)3.2.1 消息摘要算法 (5)3.2.2 数字签名技术 (6)3.2.3 数字证书技术 (6)3.3 信息访问控制 (6)3.3.1 身份认证 (6)3.3.3 访问控制策略 (6)第四章网络安全防护 (6)4.1 网络隔离与边界防护 (6)4.2 网络入侵检测与防护 (7)4.3 无线网络安全 (7)第五章系统安全防护 (7)5.1 操作系统安全 (7)5.1.1 安全配置 (7)5.1.2 权限控制 (8)5.1.3 安全审计 (8)5.2 数据库安全 (8)5.2.1 数据库加固 (8)5.2.2 访问控制 (8)5.2.3 数据加密 (8)5.3 应用程序安全 (8)5.3.1 编码安全 (8)5.3.2 安全框架 (8)5.3.3 安全防护措施 (9)第六章安全审计与监控 (9)6.1 安全审计概述 (9)6.2 审计数据收集与处理 (9)6.2.1 审计数据收集 (9)6.2.2 审计数据处理 (10)6.3 安全监控与预警 (10)6.3.1 安全监控 (10)6.3.2 预警与响应 (10)第七章应急响应与处置 (10)7.1 应急响应流程 (10)7.1.1 信息收集与报告 (11)7.1.2 评估事件严重程度 (11)7.1.3 启动应急预案 (11)7.1.4 实施应急措施 (11)7.2 应急预案制定 (11)7.2.1 预案编制原则 (12)7.2.2 预案内容 (12)7.3 应急处置与恢复 (12)7.3.1 应急处置 (12)7.3.2 恢复与重建 (12)第八章安全管理 (12)8.1 安全组织与管理 (12)8.1.1 安全组织结构 (12)8.1.2 安全管理职责 (13)8.1.3 安全管理流程 (13)8.2 安全制度与法规 (13)8.2.1 安全制度 (13)8.2.2 安全法规 (14)8.3 安全教育与培训 (14)8.3.1 安全教育 (14)8.3.2 安全培训 (14)第九章安全技术发展趋势 (15)9.1 人工智能与网络安全 (15)9.2 云计算与网络安全 (15)9.3 大数据与网络安全 (15)第十章网络安全技术应用案例 (16)10.1 金融行业网络安全防护案例 (16)10.2 部门网络安全防护案例 (16)10.3 企业网络安全防护案例 (17)第一章网络安全概述1.1 网络安全重要性互联网技术的飞速发展，网络已经深入到社会生产、生活的各个领域，成为支撑现代社会运行的重要基础设施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CFB方式(Cipher Block Chaining)
2015-4-1370
2015-4-1371CFB 方式(Cipher (Cipher FeedBack FeedBack FeedBack)
)
2015-4-1372
3.3.4 信息加密方式 网络数据加密常见的方式有链路加密、节点加密和端到端加密三种。
链路加密方式中，所有消息在被传输之前进行加密，不但对数据报文正文加密，而且把路由信息、校验等控制信息也进行加密。
在每一个节点接收到数据报文后，必须进行解密以获得路由信息和校验和，进行路由选择、差错检测，然后使用下一个链路的密钥对报文进行加密，再进行传输。
在每一个网络节点中，消息以明文形式存在
1. 链路加密
见课本 P44
2. 节点加密
节点加密是指在信息传输路过的节点处进行解密和加密。
尽管节点加密能给网络数据提供较高的安全性，但它在操作方式上与链路加密是类似的：两者均在通信链路上为传输的消息提供安全性，都在中间节点先对消息进行解密，然后进行加密。
因为要对所有传输的数据进行加密，所以加密过程对用户是透明的。
然而，与链路加密不同的是，节点加密不允许消息在网络节点以明文形式存在，它先把收到的消息进行解密，然后采用另一个不同的密钥进行加密，这一过程是在节点上的一个安全模块中进行。
2015-4-1373
2015-4-1374
节点加密要求报头和路由信息以明文形式传输。
不能有效防止攻击者分析通信业务。
节点加密与链路加密有共同的缺点：需要网络提供者修改交换节点，增加安全模块或保护装置。
2. 节点加密
2015-4-1375
3. 端到端加密
端到端加密允许数据在从源点到终点的传输过程中始终以密文形式存在。
采用端到端加密，消息在被传输时到达终点之前不进行解密，因为消息在整个传输过程中均受到保护，所以即使有节点被损坏也不会使消息泄露。
端到端加密系统通常不允许对消息的目的地址进行加密，这是因为每一个消息所经过的节点都要用此地址来确定如何传输消息。
由于这种加密方法不能掩盖被传输消息的源点与终点，因此它对于防止攻击者分析通信业务是脆弱的。
3.4 高级加密标准AES
3.4
Rijndael算法是一种分组密码体制，其
明文分组长度、密钥长度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一个。
按照密
钥长度，分别记为AES-128，AES-192，AES-256。
AES比DES支持更长的密钥，AES-128 AES
密钥个数比DES的56位密钥个数要多10^21倍。
据说，如果用一台每秒钟能够找出255个DES密钥的机器，用它来找AES-128的
密钥，大约需要149万年。
2015-4-1376
AES
•算法概要：
明文X i
r轮迭代
密文Y
子密钥K0（a）AES算法框图
X i-1
字节代替BS
行移位SR
列混合MC
X i
K i-1（b）一轮AES结构
AES的设计原则：能够抵御已知攻击、硬
件实现容易且速度快、设计简单
2015-4-1377
2015-4-1378实 验 1. Implement DES Algorithm in C or C++ or Java 1. Implement DES Algorithm in C or C++ or Java。