现代密码学第10讲：身份鉴别协议
密码学基础
密码学基础
1. 密码学概述
（1）密码学的发展历程
密码学是一门古老而深奥的学科，是结合数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一体的交叉学科，是研究信息系统安全保密的一门科学。密码学主要包括密码编码学和密码分析学两个分支，其中密码编码学的主要目的是寻求保证信息保密性或仁整形的方法，密码分析学的主要目的是研究加密消息的破译或消息的伪造。密码学经历了从古代密码学到现代密码学的演变。
最早将现代密码学概念运用于实际的是Caesar大帝，他是古罗马帝国末期著名的统帅和政治家。Caesar发明了一种简单的加密算法把他的信息加密用于军队传递，后来被称为Caesar密码。它是将字母按字母表的顺序排列，并且最后一个字母与第一个字母相连。加密方法是将明文中的每个字母用其后边的第三个字母代替，就变成了密文。
替代密码的基本思想，是将明文中的每个字母用此字符在字母表中后面第 k个字母替代，加密过程可以表示为函数E(m)=(m+k) mod
n。其中：m 为明文字母在字母表中的位置数，n 为字母表中的字母个数，k 为密钥，E(m)为密文字母在字母表中对应的位置数。其解密过程可以表示为函数E(m)=(m-k) mod n。
置换密码的基本思想，不改变明文字符，只是将字符在明文中的排列顺序改变，从而实现明文信息的加密，又称为换位密码。矩阵换位法是实现置换密码的一种常用方法，它将明文中的字母按照给的顺序安排在一个矩阵中，然后根据密钥提供的顺序重新组合矩阵中字母，从而形成密文。
第一阶段：古代―1949年
这阶段的密码技术可以说是一种艺术，而不是一种科学，密码学专家常常是凭知觉和信念来进行密码设计和分析，而不是推理和证明，没有形成密码学的系统理论。这一阶段设计的密码称为经典密码或古典密码，并且密码算法在现代计算机技术条件下都是不安全的。
第二阶段：1949―1975年
1949年C.E.Shannon（香农）发表在《贝尔实验室技术杂志》上的《保密系统的信息理论（Communication Theory of Secrecy
计算机网络模拟试题(有答案)
综合测试题（仅供参考，部分试题超出范围可不考虑、后有答案）
A.1综合测试题（第一套）
(一) 单项选择题【10题，每题1分，共10分】
(1) 第二代计算机网络的主要特点是____a____。
(a) 计算机-计算机网 (b) 以单机为中心的联机系统
(c) 国际网络体系结构标准化 (d) 各计算机制造厂商网络结构标准化
(2) 在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是_____c___。
(a) 单工 (b) 半双工 (c) 全双工 (d) 上述三种均不是
(3) 从通信协议的角度来看，路由器是在哪个层次上实现网络互联_c____。
(a) 物理层 (b) 链路层 (c) 网络层 (d) 传输层
(4) 有关计算机的缩略语MPC,NPC和WWW分别意指_d_。
(a) 多媒体计算机、网络计算机和电子邮件
(b) 多媒体、计算机网络和环球网
(c) 多媒体计算机、网络计算机和浏览器
(d) 多媒体计算机、网络计算机和环球网
(5) 下面协议中,用于WWW传输控制的是____c____。
(a) URL (b) SMTP (c) HTTP (d) HTML
(6) 域名服务器上存放有internet主机的___c_____。
(a) 域名 (b) IP地址 (c) 域名和IP地址 (d) E-mail地址
(7) 计算机通信子网技术发展的顺序是___c_____。
(a) ATM->帧中继->线路交换->报文组交换
(b) 线路交换->报文组交换->ATM->帧中继
(c) 线路交换->报文组交换->帧中继->ATM
(d) 线路交换->帧中继->ATM->报文组交换
(8) 使用同样网络操作系统的两个局域网络连接时,为使连接的网络从网络层到应用层都能一致,连接时必须使用___d_____。
信息技术学科密码学教学思路探讨
信息技术学科密码学教学思路探讨
王昭
【摘 要】针对计算机科学与技术、通信、电子工程和软件工程等信息技术类专业密码学教学的实际情况,在分析总结该学科教学特点和多年从事信息技术类专业信息安全及应用密码学课程教学经验的基础上,阐述了密码学课程的一些教学思路.
【期刊名称】《计算机教育》
【年(卷),期】2011(000)002
【总页数】4页(P42-45)
【关键词】教学思路;密码学;教学特点
【作 者】王昭
【作者单位】北京大学,信息科学技术学院,软件研究所,北京,100871;高可信软件技术教育部重点实验室,北京,100871
【正文语种】中 文
【中图分类】G642
随着通信、电子与计算机网络等信息技术的发展，出现了大量的计算机应用系统与设备，以及网络信息系统，如移动通信、电子政务、电子商务、网络银行等。信息安全的技术和机制是保障上述系统与设备正常运行的必要条件。密码技术是信息安全的核心技术，信息的机密性、完整性、可用性、抗否认性都需要采用密码技术来解决。而在实际工作中，无论是过去、现在还是将来，许多信息系统与设备都是由计算机科学与技术、通信、电子工程和软件工程等专业的毕业生设计和开发的，因此，许多高校都为这些专业的学生开设了信息安全或密码学方面的课程。但密码系统的开发、使用人员与进行密码学研究的人员所需要了解的密码学知识在深度与层面上有很大不同，分析和总结信息技术学科密码学课程的教学是一项有意义的工作[1]。作者总结多年从事计算机专业信息安全与应用密码学教学的一些感想与体会，与同行探讨。
1 信息技术学科密码学的教学特点
一般而言，面向信息技术学科各专业的密码学课程具有以下特点：
1) 面向应用。计算机科学与技术、通信、电子工程和软件工程等专业的毕业生只有少数会致力于密码的设计和分析，大部分学生也只是从事基于密码的一些开发和应用，因而让学生掌握如何基于已有强大密码算法进行安全设计更为重要和实际，学生普遍也对密码的应用更感兴趣。
网络攻防复习提纲
基本概念
1、什么是拒绝服务攻击（DoS）？
拒绝服务攻击并非某种具体的攻击方式，而是攻击表现出来的结果。攻击者借助种种手段，最终严重损耗目标系统的内存和网络带宽，使得目标系统无法为合法用户提供正常服务，它是对网络可用性的攻击。
2、网络信息安全的定义是什么？需求（核心任务）包含哪几个基本方面？分别简单说明它们的含义。
（1）定义：研究信息获取、存储、传输以及处理领域的信息安全保障问题的一门新兴学科，是防止信息被非法授权使用、误用、篡改和拒绝使用而采取的措施。
（2）六大需求：
·机密性：阻止未经授权的用户非法获取保密信息。
·完整性：在未经许可的情况下，保证数据不会被他人删除或修改。
·身份认证：用户要向系统证明他就是他所声称的那个人，目的是为了防止非法用户访问系统和网络资源。
·访问控制：限制主体对访问客体的访问权限，从而使计算机系统在合法范围内使用，防止非法用户的侵入或因为合法用户的不慎操作而造成的破坏。
·不可否认：通信方必须对自己行为负责，而不能也无法事后否认，其他人也无法假冒通信方成功。
·可用性：我们要求计算机或网络能够在我们期望它以我们所期望的方式运行的时候运行。
3．什么是PPDR安全模型？它包含哪几个部分的含义？（可配合图形描述）作为一种安全模型，它有哪几个方面的特点？
（1）定义：PPDR安全模型是动态的自适应网络安全模型。
（2）四个组成部分：
·策略（Policy）：描述系统哪些资源需要保护以及如何实现保护；
·防护（Protection）：通过加密机制、数字签名机制、访问控制机制等实现；
·检测（Detection）：是动态响应和防护的依据，通过检测来发现网络和系统的威胁以及弱点，通过循环反馈来做出及时响应。检测可以通过入侵检测系统，数据完整性机制和攻击性检测等手段来实现； ·响应（Response）：通过应急策略、应急机制、应急手段等实现。
检测和响应是最基本的，因此防护不是必须的，检测和响应是必须的。
秘密共享技术存储在系统中所有密钥...
密码体制的描述与RSA算法及在数字签名中的应用与前景分析 摘要
随着通信的飞速发展,信息安全也越来越显得重要。计算机密码体制的基本思想就是将要保护的信息变成伪装信息,只有合法的接收者才能从中得到真实的
信息。密码体制有对称密钥体制和非对称密钥体制之分, RSA公钥体制是非对称密钥体制,也叫做公开密钥体系,本文重点讲述了并探讨了RSA公钥体制的原理,
建立方法,加密解密,强质数的验证算法与获得,算法复杂性,系统安全性分析,参
数的选择,特点及发展,在数字签名中的公钥签名技术,密钥管理技术等等。简单介绍在演示盘中附有的RSA在数字签名中应用的密聊程序的成品实例。具体的将
在演示中予以展示。 关键词
网络安全 加密 私用密钥 公开密钥 密钥对 证书 CA(Certificate
Authority) 目录
绪论- - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 密钥体系
2.1 单密钥体系- - - - - - - - - - - - 6
2.2 双密钥体系- - - - - - - - - - - - 6 公钥体系结构中的概念3. 1 密钥对- - - - - - - - - - - - - - 73.2 证
书- - - - - - - - - - - - - - - 7 3.3 CA(Certificate Authority)- - - - 8
3.4 公开密钥算法简述- - - - - - - - - 8 RSA公钥系统
4.1 RSA体制的原理- - - - - - - - - - 9
4.2 RSA建立方法- - - -- - - - - - - 10 4.3 加密与解密- - - - - - - - - - - 11
4.4 验证质数算法 - - - - - - - - - - 11 4.5 关于强质数及其获得 - - - - - - - 12
4.6算法复杂性 - - - - - - - - - - - - 13
基于数字证书的UKEY安全登录与身份认证技术研究
基于数字证书的UKEY安全登录与身份认证技术研究
摘 要 本文在研究身份认证技术、uKey技术及Windows系统登录原理基础上，提出了基于数字证书的uKey身份认证与安全登录方案，设计了自定义登录模块，从而实现了使用uKey进行主机安全登录的功能。
关键词 uKey；安全登录；身份认证
1 引言
用户在访问安全系统之前，首先经过身份认证系统识别身份，然后访问监控模块，系统根据用户身份和授权情况决定用户是否能够访问某个资源。因此系统安全登录与身份认证是安全系统中的第一道关卡，也是实施访问控制的基础，在系统安全领域具有十分重要的作用。本文提出了基于数字证书的uKey安全登录与身份认证方案，采用将第三方开发的uKey与用户身份信息相结合的认证方式，保证每个用户在登录时具有证明其身份的唯一标志，从而使系统通过这个惟一标志验证用户身份合法性。
2 身份认证技术
身份认证是网络安全技术的一个重要方面。用户在访问安全系统之前，首先经过身份认证系统识别身份，然后访问监控模块，系统根据用户身份和授权情况决定用户是否能够访问某个资源，常用的口令认证方式有以下几种：
1）基于口令的认证方式
基于口令的认证方式是目前在互联网和计算机领域中最简单、最容易实现的一种身份认证技术，也是目前应用最广泛的认证方法。例如：操作系统及诸如邮件系统等一些应用系统的登录和权限管理都基于口令[1]，当用户登录计算机网络时，需要输入口令。计算机系统将其认证机制建立在用户名和口令的基础上，如果用户将用户名和口令告诉其它人，则计算机也将给予那个人以访问权限[2]。
2）基于智能卡的认证方式
智能卡（Smart Card）是法国人Roland Moreno于1970年发明的[3]。法国BULL公司首创智能卡产品，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份认证等多个方面。基于智能卡的身份认证属于通过物理设备进行身份认证的机制，该机制结合电子技术和现代密码学知识，大大提高了基于物理设备机制的安全性。每个用户持有一张智能卡，智能卡存储用户秘密信息，同时在验证服务器中也存放该秘密信息。进行认证时，用户输入PIN码（个人身份认证码），服务器认证PIN码，成功后即可读出智能卡中的秘密信息，进而利用该秘密信息与主机之间进行认证。基于智能卡的认证方式是一种双因素认证方式（PIN+智能卡），即使PIN码或智能卡单独被窃取，合法用户的身份仍不会被冒充（即不能获得访问权）。
密码学试题
一．选择题1
1、关于密码学的讨论中，下列（D ）观点是不正确的。
A、密码学是研究与信息安全相关的方面如机密性、完整性、实体鉴别、抗否认等的综合技术 B、密码学的两大分支是密码编码学和密码分析学 C、密码并不是提供安全的单一的手段，而是一组技术 D密码学中存在一次一密的密码体制，它是绝对安全的
2、在以下古典密码体制中，属于置换密码的是（B）。
A、移位密码 B倒序密码 C、仿射密码 D、PlayFair密码
3、一个完整的密码体制，不包括以下（C ）要素。 A、明文空间 B、密文空间 C、数字签名 D、密钥空间
4、关于DES算法，除了（C ）以外，下列描述DES算法子密钥产生过程是正确的。
A、首先将DES算法所接受的输入密钥K（64 位），去除奇偶校验位，得到56位密钥（即经过PC-1置换，得到56位密钥）
B、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，循环左移的位数取决于i的值，这些经过循环移位的值作为下一次循环左移的输入
C、在计算第i轮迭代所需的子密钥时，首先进行循环左移，每轮循环左移的位数都相同，这些经过循环移位的值作为下一次循环左移的输入
D、然后将每轮循环移位后的值经PC-2置换，所得到的置换结果即为第i轮所需的子密钥Ki
5、2000年10月2日，NIST正式宣布将（B ）候选算法作为高级数据加密标准，该算法是由两位比利时密码学者提出的。 A、MARS B、Rijndael C、Twofish D、Bluefish
6、根据所依据的数学难题，除了（A ）以外，公钥密码体制可以分为以下几类。
A、模幂运算问题 B、大整数因子分解问题 C、离散对数问题 D、椭圆曲线离散对数问题
7、密码学中的杂凑函数（Hash函数）按照是否使用密钥分为两大类：带密钥的杂凑函数和不带密钥的杂凑函数，下面（C ）是带密钥的杂凑函数。 A、MD4 B、SHA-1 C、whirlpool D、MD5
密码学习题
1、 凯撒要和马克。安东尼（Marc Antony）在台伯河（Tiber River）或者在竞技场(Coliseum
arena)安排一次会议，凯撒送去了密文EVIRE,安东尼不知道密钥，他尝试所有的可能。会面地点在哪里？
解:移位密码的加密过程:X|X+K (mod 26)
E V I R E E V I R E
4 21 8 17 4 4 21 8 17 4
R I v e r a r e n a
17 8 21 4 17 0 17 4 13 0
-13 -13 -13 -13 -13 4 4 4 4 4
经验证2处地方都成立,但Coliseum arena的长度为13,暗示密钥长度为13.
∴会面地点在台伯河（Tiber River）
2、 密文UCR是由仿射函数9x+2(mod 26)加密的。求明文。
解:y=9x+2(mod 26)x=91(y-2)(mod26). 9*K≡1(mod26)K=3(为乘法逆元)
∴x≡3(y-2)=3y-6≡3y+20(mod26)
∴U:3*20+20(mod26) ≡2c；C:3*2+20(mod26) ≡0a；
R:3*17+20(mod26) ≡19t ∴明文为:cat
3、 用仿射函数5x+7(mod 26)加密howareyou.。解密函数是什么？并检验。
解：x ≡51(y-7) (mod26)；5K ≡1（mod26）K=21
∴x ≡21 (y-7) (mod26) ≡21y+9
4、 选择明文攻击，明文是hahaha，密文是NONONO。确定加密函数。
解：7(h),0(a)分别被映射成13(N),14(O)，有如下等式：
7α+β≡13和β≡14（mod 26）, 7α≡-1≡25(mod 26)解得α=11。
计算机网络与通信模拟测试题
计算机网络与通信模拟测试题
A.1综合测试题（第一套）
(一) 单项选择题【10题，每题1分，共10分】
(1) 第二代计算机网络的主要特点是________。
(a) 计算机-计算机网络
(b) 以单机为中心的联机系统
(c) 国际网络体系结构标准化
(d) 各计算机制造厂商网络结构标准化
(2) 在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是________。
(a) 单工
(b) 半双工
(c) 全双工
(d) 上述三种均不是
(3) 从通信协议的角度来看，路由器是在哪个层次上实现网络互联________。
(a) 物理层
(b) 链路层
(c) 网络层
(d) 传输层
(4) 有关计算机的缩略语MPC,NPC和WWW分别意指________。
(a) 多媒体计算机、网络计算机和电子邮件
(b) 多媒体、计算机网络和环球网
(c) 多媒体计算机、网络计算机和浏览器 (d) 多媒体计算机、网络计算机和环球网
(5) 下面协议中,用于WWW传输控制的是________。
(a) URL
(b) SMTP
(c) HTTP
(d) HTML
(6) 域名服务器上存放有internet主机的________。
(a) 域名
(b) IP地址
(c) 域名和IP地址
(d) E-mail地址
(7) 计算机通信子网技术发展的顺序是________。
(a) ATM->帧中继->线路交换->报文组交换
(b) 线路交换->报文组交换->ATM->帧中继
(c) 线路交换->报文组交换->帧中继->ATM
(d) 线路交换->帧中继->ATM->报文组交换
(8) 使用同样网络操作系统的两个局域网络连接时,为使连接的网络从网络层到应用层都能一致,连接时必须使用________。
(a) 文件服务器
(b) 适配器
(c) 网卡 (d) 网桥
(9) 在数字式数据通信中，影响最大的噪声是________。
现代密码学知识点整理：
来源：网络转载 第一章 基本概念
1. 密钥体制组成部分：
明文空间，密文空间，密钥空间，加密算法，解密算法
2、一个好密钥体制至少应满足的两个条件：
（1）已知明文和加密密钥计算密文容易；在已知密文和解密密钥计算明文容易；
（2）在不知解密密钥的情况下，不可能由密文c推知明文
3、密码分析者攻击密码体制的主要方法：
（1）穷举攻击（解决方法:增大密钥量）
（2）统计分析攻击（解决方法：使明文的统计特性与密文的统计特性不一样）
（3）解密变换攻击（解决方法：选用足够复杂的加密算法）
4、四种常见攻击
（1）唯密文攻击：仅知道一些密文
（2）已知明文攻击：知道一些密文和相应的明文
（3）选择明文攻击：密码分析者可以选择一些明文并得到相应的密文
（4）选择密文攻击：密码分析者可以选择一些密文，并得到相应的明文
【注：以上攻击都建立在已知算法的基础之上；以上攻击器攻击强度依次增加；密码体制的安全性取决于选用的密钥的安全性】
第二章 古典密码
（一）单表古典密码
1、定义：明文字母对应的密文字母在密文中保持不变
2、基本加密运算
设q是一个正整数，}1),gcd(|{};1,...,2,1,0{*qkZkZqZqqq
（1）加法密码
加密算法：
kXmZZYXqq;,;对任意，密文为：qkmmEckmod)()(
密钥量：q
（2）乘法密码
加密算法：
kXmZZYXqq;,;*对任意，密文为：qkmmEckmod)(
解密算法：qckcDmkmod)(1
密钥量：)(q
（3）仿射密码
加密算法：
),(;},,|),{(;21*2121kkkXmZkZkkkZYXqqq对任意；密文
来源：网络转载 解密算法：qkckcDmkmod)()(112
密钥量：)(qq
（4）置换密码
加密算法：