现代密码学课后答案第二版课件
现代密码学(谷利泽)课后题规范标准答案
《现代密码学习题》答案第一章判断题×√√√√×√√选择题1、1949年，（A ）发表题为《保密系统的通信理论》的文章，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。
A、ShannonB、DiffieC、HellmanD、Shamir2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成，而其安全性是由（D）决定的。
A、加密算法B、解密算法C、加解密算法D、密钥3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限，利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力（如时间、空间、资金等资源），那么该密码系统的安全性是（B ）。
A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不通，密码分析一般可分为4类：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击，其中破译难度最大的是（D ）。
A、唯密文攻击B、已知明文攻击C、选择明文攻击D、选择密文攻击填空题：5、1976年，W.Diffie和M.Hellman在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想，从而开创了现代密码学的新领域。
6、密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。
7、密码学是研究信息寄信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分析学。
8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法5部分组成的。
9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和非对称。
10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列密码。
第二章判断题：×√√√选择题：1、字母频率分析法对（B ）算法最有效。
A、置换密码B、单表代换密码C、多表代换密码D、序列密码2、（D）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。
A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码3、重合指数法对（C）算法的破解最有效。
现代密码学杨波课后习题讲解
选择两个不同的大素数p和q， 计算n=p*q和φ(n)=(p-1)*(q-1)。 选择整数e，使得1<e<φ(n)且e 与φ(n)互质。计算d，使得 d*e≡1(mod φ(n))。公钥为 (n,e)，私钥为(n,d)。
将明文信息M（M<n）加密为 密文C，加密公式为 C=M^e(mod n)。
将密文C解密为明文信息M，解 密公式为M=C^d(mod n)。
课程特点
杨波教授的现代密码学课程系统介绍了密码学的基本原 理、核心算法和最新进展。课程注重理论与实践相结合， 通过大量的案例分析和编程实践，帮助学生深入理解和 掌握密码学的精髓。
课后习题的目的与意义
01 巩固课堂知识
课后习题是对课堂知识的有效补充和延伸，通过 解题可以帮助学生加深对课堂内容的理解和记忆。
不要重复使用密码
避免在多个账户或应用中使用相同的密码， 以减少被攻击的风险。
注意网络钓鱼和诈骗邮件
数字签名与认证技术习题讲
05
解
数字签名基本概念和原理
数字签名的定义
数字签名的应用场景
数字签名是一种用于验证数字文档或 电子交易真实性和完整性的加密技术。
电子商务、电子政务、电子合同、软 件分发等。
数字签名的基本原理
利用公钥密码学中的私钥对消息进行签 名，公钥用于验证签名的正确性。签名 过程具有不可抵赖性和不可伪造性。
Diffie-Hellman密钥交换协议分析
Diffie-Hellman密钥交换协议的原理
该协议利用数学上的离散对数问题，使得两个通信双方可以在不安全的通信通道上协商出一个共 享的密钥。
Diffie-Hellman密钥交换协议的安全性
该协议在理论上被证明是安全的，可以抵抗被动攻击和中间人攻击。
《现代密码学(第2版)杨波 01
保密通信系统的组成
明文消息空间M,密文消息空间C,密钥空间 K1和K2,在单钥体制下K1=K2=K,此时密钥K需 经安全的密钥信道由发送方传给接收方; 加密变换Ek1:M→C,其中k1∈K1,由加密器 完成; 解密变换Dk2:C→M,其中k2∈K2,由解密器 实现. 称总体(M,C,K1,K2,EK1,DK2)为保密通信系统.对 于给定明文消息m∈M,密钥k1∈K1,加密变 换将明文m变换为密文c,即 c=f(m,k )=E (m)m∈M,k ∈K
20世纪90年代,因特网爆炸性的发展把人类 带进了一个新的生存空间.因特网具有高度 分布,边界模糊,层次欠清,动态演化,而 用户又在其中扮演主角的特点,如何处理好 这一复杂而又巨大的系统的安全,成为信息 安全的主要问题.由于因特网的全球性,开 放性,无缝连通性,共享性,动态性发展, 使得任何人都可以自由地接入,其中有善者, 也有恶者.恶者会采用各种攻击手段进行破 坏活动.
如何产生满足保密要求的密钥以及如何将密 钥安全可靠地分配给通信双方是这类体制设 计和实现的主要课题. 密钥产生,分配,存储,销毁等问题,统称 为密钥管理.这是影响系统安全的关键因素. 单钥体制可用于数据加密,也可用于消息的 认证. 单钥体制有两种加密方式:
– 明文消息按字符(如二元数字)逐位地加密,称 之为流密码; – 将明文消息分组(含有多个字符),逐组地进行 加密,称之为分组密码.
在信息传输和处理系统中,除了预定的接收 者外,还有非授权者,他们通过各种办法 (如搭线窃听,电磁窃听,声音窃听等)来 窃取机密信息,称其为截收者. 截收者虽然不知道系统所用的密钥,但通过 分析可能从截获的密文推断出原来的明文或 密钥,这一过程称为密码分析,ห้องสมุดไป่ตู้事这一工 作的人称为密码分析员,研究如何从密文推 演出明文,密钥或解密算法的学问称为密码 分析学.
现代密码学PPT课件
信息安全所面临的威胁来自很多方面，并且随着时 间的变化而变化。这些威胁可以宏观地分为人为威 胁和自然威胁。
自然威胁可能来自于各种自然灾害、恶劣的场地环 境、电磁辐射和电磁干扰、网络设备自然老化等。 这些事件有时会直接威胁信息的安全，影响信息的 存储媒质。
3. 完整性业务
和保密业务一样，完整性业务也能应用于消息流、 单个消息或一个消息的某一选定域。用于消息流的 完整性业务目的在于保证所接收的消息未经复制、 插入、篡改、重排或重放，即保证接收的消息和所 发出的消息完全一样；这种服务还能对已毁坏的数 据进行恢复，所以这种业务主要是针对对消息流的 篡改和业务拒绝的。应用于单个消息或一个消息某 一选定域的完整性业务仅用来防止对消息的篡改。
2. 认证业务
用于保证通信的真实性。在单向通信的情况下，认 证业务的功能是使接收者相信消息确实是由它自己 所声称的那个信源发出的。在双向通信的情况下， 例如计算机终端和主机的连接，在连接开始时，认 证服务则使通信双方都相信对方是真实的（即的确 是它所声称的实体）；其次，认证业务还保证通信 双方的通信连接不能被第三方介入，以假冒其中的 一方而进行非授权的传输或接收。
恶意软件指病毒、蠕虫等恶意程序，可分为两类， 如图1.2所示，一类需要主程序，另一类不需要。前 者是某个程序中的一段，不能独立于实际的应用程 序或系统程序；后者是能被操作系统调度和运行的 独立程序。来自图1.2 恶意程序分类
对恶意软件也可根据其能否自我复制来进行分类。 不能自我复制的一般是程序段，这种程序段在主程 序被调用执行时就可激活。能够自我复制的或者是 程序段（病毒）或者是独立的程序（蠕虫、细菌 等），当这种程序段或独立的程序被执行时，可能 复制一个或多个自己的副本，以后这些副本可在这 一系统或其他系统中被激活。以上仅是大致分类， 因为逻辑炸弹或特洛伊木马可能是病毒或蠕虫的一 部分。
现代密码学课后题答案
《现代密码学习题》答案第一章判断题×√√√√×√√选择题1、1949年，（ A ）发表题为《保密系统的通信理论》的文章，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。
A、ShannonB、DiffieC、HellmanD、Shamir2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成，而其安全性是由（ D）决定的。
A、加密算法B、解密算法C、加解密算法D、密钥3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限，利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力（如时间、空间、资金等资源），那么该密码系统的安全性是（ B ）。
A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不通，密码分析一般可分为4类：唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击，其中破译难度最大的是（ D ）。
A、唯密文攻击B、已知明文攻击C、选择明文攻击D、选择密文攻击填空题：5、1976年，和在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想，从而开创了现代密码学的新领域。
6、密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指 1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。
7、密码学是研究信息寄信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分析学。
8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法 5部分组成的。
9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和非对称。
10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列密码。
第二章判断题：×√√√选择题：1、字母频率分析法对（B ）算法最有效。
A、置换密码B、单表代换密码C、多表代换密码D、序列密码2、（D）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。
A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码3、重合指数法对（C）算法的破解最有效。
A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是（C ）。
现代密码学原理与协议课后答案
现代密码学原理与协议课后答案
1.密码学原理：僵尸攻击
答案：僵尸攻击是一种攻击技术，它通过向大量受感染计算机之间传
播恶意软件，将其控制在一个网络中，从而实现攻击者的恶意目的。
2.密码学原理：哈希算法
答案：哈希算法是一种用于验证数据完整性的数学算法，它能够快速
地生成一个固定长度的散列值，这个值反映了输入数据的内容和长度，所
以不同的输入会生成不同的散列值。
3.密码学原理：公钥基础设施
答案：公钥基础设施（PKI）是管理公钥密码学系统中的证书等信息
的独立机构，它保证了数字证书的安全性，同时还保护使用公钥密钥将信
息加密和解密的用户的隐私。
4.密码学原理：数字签名
5.密码学原理：RSA算法
答案：RSA算法是一种非对称密码加密算法，它使用一对相关的密钥
来加密和解密信息，其中一个密钥用于加密信息，另一个则用于解密信息。
6.密码学原理：对称加密
答案：对称加密是一种加密算法，它只使用一个密钥来加密和解密信息。
现代密码学教程第2版 习题 非答案
现代密码学教程第二版谷利泽郑世慧杨义先欢迎私信指正，共同奉献1.4习题1.判断题（1）现代密码学技术现仅用于实现信息通信保密的功能。
（）（2）密码技术是一个古老的技术，所以，密码学发展史早于信息安全发展史。
（）（3）密码学是保障信息安全的核心技术，信息安全是密码学研究与发展的目的。
（）（4）密码学是对信息安全各方面的研究，能够解决所有信息安全的问题。
（）（5）从密码学的发展历史可以看出，整个密码学的发展史符合历史发展规律和人类对客观事物的认识规律。
（）（6）信息隐藏技术其实也是一种信息保密技术。
（）（7）传统密码系统本质上均属于对称密码学范畴。
（）（8）早期密码的研究基本上是秘密地进行的，而密码学的真正蓬勃发展和广泛应用源于计算机网络的普及和发展。
（）（9）1976年后，美国数据加密标准（DES）的公布使密码学的研究公开，从而开创了现代密码学的新纪元，是密码学发展史上的一次质的飞跃。
（）（10）密码标准化工作是一项长期的、艰巨的基础性工作，也是衡量国家商用密码发展水平的重要标志。
（）2.选择题（1）1949年，（）发表题为《保密系统的通信理论》，为密码系统建立了理论基础，从此密码学成了一门科学。
A.ShannonB.DiffieC.HellmanD.Shamir（2）截取的攻击形式是针对信息（）的攻击。
A.机密性B.完整性C.认证性D.不可抵赖性（3）篡改的攻击形式是针对信息（）的攻击。
A.机密性B.完整性C.认证性D.不可抵赖性（4）伪造的攻击形式是针对信息（）的攻击。
A.机密性B.完整性C.认证性D.不可抵赖性（5）在公钥密码思想提出大约一年后的1978年，美国麻省理工学院的Rivest、（）和Adleman提出RSA的公钥密码体制，这是迄今为止第一个成熟的、实际应用最广的公钥密码体制。
A.ShannonB.DiffieC.HellmanD.Shamir3.填空题（1）信息安全的主要目标是指、、和、可用性。
现代密码学杨波课后习题讲解
习题
第四章 公钥密码
习题
1.证明以下关系：
(1)(a mod n) (b mod n),则a b mod n (2) a b mod n,则b a mod n
(3) a b mod n,b c mod n,则a c mod n
解：（1）设 a mod n ra ,b mod n rb ，由题意得 ra rb ，且存在 整数 j, k ，使得a jn ra ,b kn rb ,可得 a b ( j k)n, 即n | (a b), 证得a b mod n
习题
习题
习题
习题
第五章密钥分配与密钥管理
习题
2.Diffie-Hellman密钥交换协议，中间人攻击，详细实施过程。
ECB模式：每个明文组独立地以同一密钥加密 CBC模式：加密算法的输入是当前明文组与前一密文组的异或
习题
习题
4. 在 8 比特 CFB 模式中，如果在密文字符中出现 1 比特的错误， 问该错误能传播多远。
CFB模式：每次只处理输入的j比特，将上一次的密文用作 加密算法的输入以产生伪随机输出，该输出再与当前明文 异或以产生当前密文。
，(ab mod 2n ) (abdiv2n )
1，(ab mod 2n ) (abdiv2n )
注意：(ab mod 2n)相当于 ab 的 n 个有效最低位，(ab div 2n) 是 ab 右移 n 位。
IDEA：明文、分组、密钥、8轮迭代（不是传统的feistel）、 输出变换
习题
习题
Elgamal：y,p,g,x；密文对 解：(1) C1≡gk mod p = 72 mod 71 = 49，
C2≡yBk M mod p = (32×30) mod 71= 57 密文为 C=(C1, C2)=(49, 57)。
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现代密码学教程第二版
谷利泽郑世慧杨义先
欢迎私信指正，共同奉献
第一章
1.判断题
2.选择题
3.填空题
1.信息安全的主要目标是指机密性、完整性、可用性、认证性和不可否认性。
2.经典的信息安全三要素--机密性，完整性和可用性，是信息安全的核心原则。
3.根据对信息流造成的影响，可以把攻击分为5类中断、截取、篡改、伪造和重放，进一
步可概括为两类主动攻击和被动攻击。
4.1949年，香农发表《保密系统的通信理论》，为密码系统建立了理论基础，从此密码学
成为了一门学科。
5.密码学的发展大致经历了两个阶段：传统密码学和现代密码学。
6.1976年，W.Diffie和M.Hellman在《密码学的新方向》一文中提出了公开密钥密码的
思想，从而开创了现代密码学的新领域。
7.密码学的发展过程中，两个质的飞跃分别指 1949年香农发表的《保密系统的通信理
论》和 1978年，Rivest，Shamir和Adleman提出RSA公钥密码体制。
8.密码法规是社会信息化密码管理的依据。
第二章
1.判断题
答案×√×√√√√××
2.选择题
答案：DCAAC ADA
3.填空题
1.密码学是研究信息寄信息系统安全的科学，密码学又分为密码编码学和密码分
析学。
2.8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法
5部分组成的。
3.9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案，从使用密钥策略上，可分为对称和
非对称。
4.10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制，它包括分组密码和序列
密码。
第三章5.判断
6.选择题
7.填空题
a)在1949年香农发表《保密系统的通信理论》之前，密码学算法主要通过字符间的
简单置换和代换实现，一般认为密码体制属于传统密码学范畴。
b)传统密码体制主要有两种，分别是指置换密码和代换密码。
c)置换密码又叫换位密码，最常见的置换密码有列置换和周期转置换密
码。
d)代换是传统密码体制中最基本的处理技巧，按照一个明文字母是否总是被一个固定
的字母代替进行划分，代换密码主要分为两类：单表代换密码和多表代换密
码。
e)仿射密码的加密算法其实是一个线性变换，仿射加密的密钥空间大小为312。
f)一个有6个转轮密码机是一个周期长度为 26 的6次方的多表代替密码机械装
置。
第四章
1.判断题
答案1. X√X√X√12X 2.选择题
答案：CBBAAC CBAAD XCC
3.填空题
1.分组密码主要采用混乱原则和扩散原则来抵抗攻击者对该密码体制的统
计分析。
2.就目前而言，DES算法已经不再安全，其主要原因是源于密钥空间的限制，容易被穷
举攻破。
3.轮函数是分组密码结构的核心，评价轮函数设计质量的三个主要指标是安全性、速度
和灵活性。
4.DES的轮函数F是由三个部分：扩展置换、非线性代换和线性置换
组成的。
5.DES密码中所有的弱密钥、半弱密钥、四分之一弱密钥和八分之一弱密钥全部加起来，
一共有 256 个安全性较差的密钥。
6.关于DES算法，密钥的长度（即有效位数）是 56 位，又其互补性使DES在选择
明文攻击下所需的工作量减半。
7.分组密码的加解密算法中最关键部分是非线性运算部分，那么，DES加密算法的非线性
预算部分是指字节代换，AES加密算法的非线性运算部分是指S盒。
8.在 2001 年，美国国家标准与技术研究所正式公布高级加密标准AES。
9.在高级加密标准AES规范中，分组长度只能是 128 位，密钥的长度可以是 128
位、 192 位、 256 位中的任意一种。
10.DES与AES有许多相同之处，也有一些不同之处，请指出两处不同： AES密钥长度
可变DES不可变， DES面向比特运算AES面向字节运算。
第五章1.判断题
答案：√X√X√X√√X
2.选择题
答案：ACBXB XBBC
3.填空题
a)序列密码的起源可以追溯到 Vernam密码算法。
b)序列密码结构可分为驱动部分和组合部分两个主要组成部分。
c)11、序列密码的安全核心问题是如何将一小段的比特串（密钥）扩展成足够“长”
的密钥。
d)序列密码的工作方式一般分为是同步和自同步。
e)一般地，一个反馈移位寄存器由两部分组成：移位寄存器和反馈函数。
f)反馈移位寄存器输出序列生成过程中，对输出序列周期长度起着决
定性的作用，而对输出的序列起着决定性的作用。
g)选择合适的n级线性反馈函数可使序列的周期达到最大值2的n次方－1 ，并具
有m序列特性，但敌手知道一段长为 n 的明密文对时即能破译这n级线性反馈函
数。
h)门限发生器要求：LFSR的数目是奇数，确信所有的LFSR的长度互素，
且所有的反馈多项式都是本原的，这样可达到最大周期。
第六章
1.判断题
答案：√√X√√√√X*√√X√√*
2.选择题
为：（）
A.O(n)
B. O(2n)
C . O(2n-1) D. O(2n/2)
答案：ABBAD CDCDB BDDC
3.填空题
1.Hash函数就是把任意长度的输入，通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出称为
散列值。
2.13、Hash函数的单向性是指对任意给它的散列值h找到满足H（x)＝h的x 。
3.14、Hash函数的抗碰撞性是指。
4.与以往攻击者的目标不通，散列函数的攻击不是恢复原始的明文，而是寻找散列函
数的过程，最常用的攻击方法是生日攻击，中途相遇攻击。
5.19、消息认证码的作用是验证信息来源的正确性和验证消息的完整性。
6.20、MD5、SHA1、SHA256使用的寄存器长度为 32 bit，SHA512使用的寄存器长度为 64
bit.
7.21、设消息为“Hi”，则用MD5算法压缩前，填充后的消息二进制表示为。
第七章
8.判断题
答案：1-9 √XX√X √√√X 9.选择题
答案：DCCCC. 7B
10.填空题
1. 公钥密码体制的思想是基于陷门单向函数，公钥用于该函数的正向（加密）
计算，私钥用于该函数的反向（解密）计算。
2. 1976 年，W.Diffie和M.Hellman在密码学新方向一文中提出了公钥密码的思想，从而开创了线代密码学的新领域。
3. 公钥密码体制的出现，解决了对称密码体制很难解决的一些问题，主要体现一下三个方面：密钥分发问题、密钥管理问题和数字签名问题。
4. 公钥密码算法一般是建立在对一个特定的数学难题求解上，那么RSA算法是基于大整数因子分解困难性、ElGamal算法是基于有限域乘法群上离散对数的困难性。
5. Rabin公钥密码体制是1979你M.O.Rabin在论文《Digital Signature Public-Key as Factorization》中提出的一种新的公钥密码体制，它是基于合数模下求解平方根的困难性（等价于分解大整数）构造的一种公钥密码体制。
6. 1984年，Shamir提出了一种基于身份的加密方案IBE 的思想，方案中不使用任何证书，直接将用户的身份作为公钥，以此来简化公钥基础设施PKI中基于公钥证书维护的过程。