信息安全技术第二次作业

信息安全第2次作业

小组编号：02

本次作业负责人：李安琴

分工：黄宽美（30920112202524）1~6

蓝琰佳（30920112202538）7~12

李安琴（30920112202540）13~20

1、密码学主要研究的内容包含哪几个方面？

密码学是研究通信安全保密的学科，研究内容包括以下两个部分：

密码编码学：研究将明文转换成密文的技术；寻找生成高强度密码的有效算法

密码分析学：研究分析破译密码的方法；破译密码、伪造密码，窃取机密信息

2、请描述一个密码体制五元组的含义。

全体明文的集合M——明文空间

全体密文的集合C——密文空间

全体密钥的集合K——密钥空间

加密算法E，由加密密钥控制的加密变换的集合

解密算法D，由解密密钥控制的解密变换的集合

3、请列举三种密码体制的破解方法。

穷举法：通过试遍所有的明文或密钥来进行破译；

统计分析法：通过分析密文、明文和密钥的统计规律来达到破译密码技术的方法；

密码技术分析法：根据所掌握的明文、密文的有关信息，通过数学求解

的方法找到相应的加解密算法。

4、请说明对称密码技术和非对称密码技术各自的特点。

对称密码技术：

a.加密密钥和解密密钥相同；

b.密钥必须安全传送和妥善保管；

c.加密算法必须足够强，仅基于密文本身去解密在实践是不可能的；

d.加密方法的安全性依赖于密钥的安全性，而不是算法的秘密性；

e.实现速度快，算法公开，应用广泛，固化成本低；

f.密钥的分发与管理非常复杂，代价高，不能实现数字签名；

非对称密码技术：

a.密钥分发简单；由于加密密钥与解密密钥不能互推，使得加密密钥表可

以像电话号码本一样由主管部门发给各个用户。

b.需要秘密保存的密钥量少；网络中每个成员只需秘密保存自己的解密密

钥，N个成员只需产生N对密钥。

c.互不相识的人之间也能进行保密对话；一方只要用对方的公开密钥加密

发出，收方即用自己密藏的私钥解密，而任何第三方即使知道加密密钥

也无法对密文进行解密。

d.可以进行数字签名；发信者用他的秘密密钥进行签名，收信者可用发信

者的公钥进行验证。

5、什么是公钥证书？

由授权中心CA（Certificate Authority）颁发的，其中的数据项包括与该用户的私钥相匹配的公钥及用户的身份和时间戳等，所有数据项经过CA用直接的私钥签字后形成证书称为公钥证书。证书的格式遵循X.509标准。

6、什么是数字签名？数字签名的技术要求有哪些？

数字签名：以电子形式存在于数据信息之中的，或作为其附件的或逻辑上与之有联系的数据，可用于辨别数据签署人的身份，并表明签署人对数据中包含的

信息的认可。

数字签名的技术要求：

签名是可信的：任何人都可以验证签名的有效性；

签名是不可伪造的：除合法的签名者以外，任何人伪造起签名都是非常困难的；

签名是不可复制的：对一个消息的签名不能通过复制转换成另一个消息的签名；如果一个消息的签名是从别处复制得到的，则任何人都可以发

现消息和签名之间的不一致性，从而可以拒绝签名的消息；

签名的消息是不可改变的：经过签名的消息不能篡改，一旦签名的信息被篡改，任何人都可以发现消息与签名之间的不一致性；

签名是不可抵赖的：签名者事后不能否认自己的签名。

7、请描述基于KDC 的对称密钥分配方案的特点和过程。

特点：

由密钥分配中心KDC负责密钥的产生并分配给通信双方；

用户不需要保存大量的会话密钥，只需要保存同KDC通信的加密密钥；

通信量大，要求具有较好的鉴别功能以鉴别KDC和通信方。

过程：

现假定A、B与KDC的共享密钥为Ka和Kb。具体过程分以下5步：

1)A-->KDC ：IDA/IDB/N1

A向KDC发出会话密钥请求，参数包括A和B的身份IDA和IDB、本次业务的唯一标识符N1。

为防止攻击者对N1的猜测，用随机数更为合适。（但不是必须的）

2)KDC-->A：EKa[Ks/IDA/IDB/N1/EKb[Ks/IDA]]

KDC对A的请求发出应答。应答是由密码Ka加密的信息，因此只有A才能成功对其解密，并且A相信信息的确是由KDC发出。Ks是产生的一次性会话密钥。

3)A-->B：EKb[Ks/IDA]

A收到KDC的消息后，同时将会话密钥Ks存储起来，同时将经过KDC与

B共享密钥加密后的信息发送给B。

4)B-->A：EKs[N2]

B用会话密钥加密另一个随机数N2，并将加密结果发送给A，并告诉A：B 当前是可以通信的。

5)A-->B：EKs[f(N2)]

A响应B发送的信息N2，并对N2进行某种函数变换，同时用会话密钥Ks 进行加密，发送给B。

8、密钥管理的主要内容有哪些？

密钥的生成

密钥的使用

密钥的存储

密钥的备份和恢复

密钥的销毁

9、在信息安全课程中，KDC、PKI、PMI、CA、RSA、DES、VPN、XKMS、

SOA，它们各自中文含义是什么？

KDC（key distribution center)密钥分配中心；常用于对称密码技术的密钥分配。

PKI（public key infrastructure）公钥基础设施；是一个利用公钥密码理论和技术，在开放的Internet网络环境中建立起来的提供数据加密及数字签名等信息安全服务的基础设施。

PMI(Privilege Management Infrastructure) 授权管理基础设施；是一个属性证书、属性权威、属性证书库等部件构成的综合系统，用来实现权限和证书的产生、管理、存储、分发和撤销等功能。

CA（Certification Authority）认证中心；

RSA 公钥密码技术；

DES( Data Encryption Standard) 数据加密标准；

VPN（Virtual Private Network）虚拟专用网络；