信息安全概论课后答案
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“信息安全理论与技术”习题及答案教材：《信息安全概论》段云所，魏仕民，唐礼勇，陈钟，高等教育出版社
第一章概述（习题一，p11） 1.信息安全的目标是什么
答：信息安全的目标是保护信息的机密性、完整性、抗否认性和可用性；也有观点认为是机密性、完整性和可用性，即CIA(Confidentiality,Integrity,Avai lability)。
机密性（Confidentiality）是指保证信息不被非授权访问；即使非授权用户得到信息也无法知晓信息内容，因而不能使用
完整性（Integrity）是指维护信息的一致性，即信息在生成、传输、存储和使用过程中不应发生人为或非人为的非授权簒改。
抗否认性（Non-repudiation）是指能保障用户无法在事后否认曾经对信息进行的生成、签发、接收等行为，是针对通信各方信息真实同一性的安全要求。
可用性（Availability）是指保障信息资源随时可提供服务的特性。即授权用户根据需要可以随时访问所需信息。
2.简述信息安全的学科体系。
解：信息安全是一门交叉学科，涉及多方面的理论和应用知识。除了数学、通信、计算机等自然科学外，还涉及法律、心理学等社会科学。
信息安全研究大致可以分为基础理论研究、应用技术研究、安全管理研究等。信息安全研究包括密码研究、安全
理论研究；应用技术研究包括安全实现技术、安全平台技术研究；安全管理研究包括安全标准、安全策略、安全测评等。
3. 信息安全的理论、技术和应用是什么关系如何体现
答：信息安全理论为信息安全技术和应用提供理论依据。信息安全技术是信息安全理论的体现，并为信息安全应用提供技术依据。信息安全应用是信息安全理论和技术的具体实践。它们之间的关系通过安全平台和安全管理来体现。安全理论的研究成果为建设安全平台提供理论依据。安全技术的研究成果直接为平台安全防护和检测提供技术依据。平台安全不仅涉及物理安全、网络安全、系统安全、数据安全和边界安全，还包括用户行为的安全，安全管理包括安全标准、安全策略、安全测评等。这些管理措施作用于安全理论和技术的各个方面。
第二章密码学概论(习题二，p20)
杨越越
1.概念解释: 分组密码、流密码、对称密码、非对称密码
答：分组密码:对明文的加密有两种形式,其中一种是先对明文消息分组,再逐组加密,称之为分组密码.
流密码: 对明文的加密有两种形式,其中一种是对明文按字符逐位
加密,称之为流密.
对称密码:密码系统从原理上分为两大类,即单密钥系统和双密钥系统,单密钥系统又称为对称密码系统或秘密密钥密码系统,单密钥系统的加密密钥和解密密钥或者相同,或者实质上等同,即易于从一个密钥得出另一个.
非对称密码:双密钥系统又称为非对称密码系统或公开密码系统.双密钥
系统有两个密钥,一个是公开的,用K1表示,谁都可以使用;另一个是私人密钥,用K2表示,只由采用此系统的人自己掌握.
2.设a～z的编号为1～26，空格为27，采用凯撒（Kaesar）密码算法为C=k1M+k2，取k1=3,k2=5,M=Peking University，计算密文C.
答：M＝Peking University
C=ztketzentqtehekz(ovhuykomtiyerhu ywcshoanrdh)
3.设a～z的编号为1～26，空格为27,采用Vigenere方案，密钥长度与消息相同，给出密文：
ANKYODKYUREPFJBYOJDSPLREYIUNOFDOIU ERFPLUYTS
分别找出对应下列两组明文的密钥：
（a）MR MUSTARD WITH THE CANDLESTICK IN THE HALL
（b）MISS SCARLET WITH THE KNIFE IN THE LIBRARY
答：（a）owklulrxcnetxquyvbzsmkdamdbufctoig eyyklmxhg
（b）oesfolfxctewfntdgjdhgruqioioxkopme rsgjcxbt
4.构造一个用选择明文破译Hill 算法的例子。
第三章对称密码体制(习题三，p49)
高会贤
1.证明DES解密过程是加密过程的逆过程。
证明：由于DES算法是在Feistel 网络结构的输入和输出阶段分别初始置换IP和初始逆置换IP-1而构成的。因此要证DES的解密过程是加密过程的逆过程，可以先证Feistel网络结构中的
P
等分成两半L 0和
R 0，进行
L 轮迭代。按下列规则计
算
L i R i
,1≤i ≤
L, L i =R i-1
,Ri=L i-1 F(Ri-1,Ki)进行
L 轮迭代运算后，将
Ll 和Rl 再交换，输出密文分组。轮函数为F 。
解密过程与加密过程采用相同的算法。将密文分组C=RlLl 等分成两半记为L01和R01。按下述规则计算Li 1Ri 1，1≤i ≤l,Li 1=Ri-11,Ri 1=L i-1
1 F(Ri-11,Ki 1),最后输出Rl 1Ll
1。这里Ki 1=Kl-1，只用证明Rl 1=L0和Ll 1=R0即可。显然，L01=Rl 且R01=Li ，根据加、解密规则，有
L11
=R01
1
F(R01,Kl 1)=Rl F(Ll,Kl-1)=Ll-1
L21=R111=L11F(R1
1
,K2
1
)=
Rl-1
F(Ll-1,Kl-2)=Ll-2
递归，有
L 1l-1=R 11l-l=L 1l-2 F(R 1l-2,K 1
l-1)=R2
F(L2,K1)=L1
L11=R 11=L 1F(R 1l-1,Kl)=Rl 1 F(Ll,K0)=L0
这就验证了解密过程的正确性。
2.编制一个DES 算法，设密钥为SECURITY ，明文为NETWORK INFORMATION SECURITY ，计算密文，并列出每一轮的
′是M 的逐位补，证明Y ′=DESK ′（X ′），即明文、密钥取补后加密结果等于原密文的补。 算法采用什么结构与DES 算法结构
答：AES 算法采用SP 网络结构，轮变换是由三个不同的可逆一致变换组成，称之为层。不同层的选择建立在宽
轨迹策略的应用基础上每层都有它自己线性层和密钥加层。而DES 采用的是Feistel 网络结构，中间状态的部分比特不加改变简单转置到下一轮的其他位置。
5.如果在8比特的CFB 方式下密文