2025年大三（信息安全）密碼學(xué)基礎(chǔ)試題

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種密碼體制不屬于對(duì)稱密碼體制？（）A.DESB.AESC.RSAD.3DES2.密碼學(xué)中的Hash函數(shù)具有以下哪種特性？（）A.可逆性B.保密性C.碰撞抵抗性D.加密性3.以下關(guān)于分組密碼的說法，錯(cuò)誤的是（）A.對(duì)固定長(zhǎng)度的輸入分組進(jìn)行變換B.輸出也是固定長(zhǎng)度的分組C.常見的有DES、AES等D.加密和解密使用不同的密鑰4.在密碼學(xué)中，用于驗(yàn)證消息完整性的是（）A.加密算法B.解密算法C.Hash函數(shù)D.數(shù)字簽名5.以下哪種攻擊方式不屬于針對(duì)密碼體制的主動(dòng)攻擊？（）A.唯密文攻擊B.選擇明文攻擊C.選擇密文攻擊D.中間人攻擊6.密碼學(xué)中，密鑰管理不包括以下哪個(gè)環(huán)節(jié)？（）A.密鑰生成B.密鑰分發(fā)C.密鑰加密D.密鑰更新7.以下關(guān)于公鑰密碼體制的說法，正確的是（）A.加密密鑰和解密密鑰相同B.加密密鑰公開，解密密鑰保密C.加密密鑰保密，解密密鑰公開D.加密和解密速度比對(duì)稱密碼體制快8.數(shù)字簽名的主要作用不包括（）A.驗(yàn)證消息發(fā)送者的身份B.保證消息的保密性C.防止消息被篡改D.確保消息的完整性9.以下哪種算法不屬于非對(duì)稱加密算法？（）A.Diffie-HellmanB.ECCC.RC4D.RSA10.在密碼學(xué)中，混淆和擴(kuò)散是由哪位提出的概念？（）A.香農(nóng)B.圖靈C.馮·諾依曼D.迪菲第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述對(duì)稱密碼體制和非對(duì)稱密碼體制的優(yōu)缺點(diǎn)。12.（15分）詳細(xì)說明Hash函數(shù)在信息安全中的應(yīng)用場(chǎng)景及作用。13.（15分）假設(shè)使用RSA算法進(jìn)行加密，已知p=3，q=11，e=7，求d的值，并對(duì)明文M=5進(jìn)行加密和解密。14.（15分）材料：在一次網(wǎng)絡(luò)通信中，發(fā)送方使用對(duì)稱加密算法對(duì)消息進(jìn)行加密，密鑰為K，接收方使用相同的密鑰K進(jìn)行解密。但在傳輸過程中，密鑰K被竊取。請(qǐng)分析這種情況下通信的安全性，并提出改進(jìn)措施。15.（15分）材料：隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息安全問題日益突出。某公司開發(fā)了一款新的密碼學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)，采用了多種密碼學(xué)技術(shù)來保障用戶數(shù)據(jù)的安全。請(qǐng)從密碼學(xué)角度分析該系統(tǒng)可能涉及的技術(shù)及原理，并說明如何確保系統(tǒng)的安全性。答案：1.C2.C3.D4.C5.A6.C7.B8.B9.C10.A11.對(duì)稱密碼體制優(yōu)點(diǎn)：加密和解密速度快效率高，適用于對(duì)大量數(shù)據(jù)的加密。缺點(diǎn)：密鑰管理復(fù)雜，安全性依賴于密鑰保密性，密鑰分發(fā)困難。非對(duì)稱密碼體制優(yōu)點(diǎn)：密鑰管理方便，公開密鑰可公開傳播，安全性高。缺點(diǎn)：加密和解密速度慢，計(jì)算開銷大。12.Hash函數(shù)在信息安全中應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。如文件完整性驗(yàn)證，通過計(jì)算文件的Hash值，與原始Hash值對(duì)比，判斷文件是否被篡改。在密碼存儲(chǔ)中，對(duì)密碼計(jì)算Hash值存儲(chǔ)，避免密碼明文泄露。作用是將任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)映射為固定長(zhǎng)度的哈希值，具有碰撞抵抗性，可用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和身份認(rèn)證等。13.n=p×q=3×11=33，φ(n)=(p-1)(q-1)=2×10=20。由e×d≡1(modφ(n))，即7×d≡1(mod20)，可得d=3。加密：C=M^emodn=5^7mod33=26。解密：M=C^dmodn=26^3mod33=5。14.這種情況下通信安全性受到嚴(yán)重威脅，因?yàn)楦`取者獲取密鑰K后可解密所有消息，通信內(nèi)容不再保密。改進(jìn)措施：可采用非對(duì)稱加密算法進(jìn)行密鑰交換，如Diffie-Hellman算法，在通信雙方之間安全交換對(duì)稱加密密鑰，避免密鑰在傳輸過程中被竊取。15.該系統(tǒng)可能涉及對(duì)稱加密算法保障數(shù)據(jù)加密傳輸，利用其加密速度快的特點(diǎn)。非對(duì)稱加密算法用于密鑰交換和數(shù)字簽名，