中國科學(xué)院大學(xué)《密碼學(xué)史》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁中國科學(xué)院大學(xué)

《密碼學(xué)史》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、數(shù)字證書在網(wǎng)絡(luò)安全中用于身份認證和數(shù)據(jù)加密。關(guān)于數(shù)字證書的原理和作用，以下描述中哪一項是不準確的？（）A.包含用戶的公鑰和身份信息B.由權(quán)威的證書頒發(fā)機構(gòu)頒發(fā)和簽名C.可以確保通信雙方的身份真實可靠D.數(shù)字證書一旦頒發(fā)，就永遠不需要更新2、假設(shè)要對一個大型數(shù)據(jù)庫中的敏感數(shù)據(jù)進行加密，同時要支持對加密數(shù)據(jù)的查詢和檢索操作。以下哪種加密技術(shù)和數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的組合可能是最有效的？（）A.使用全盤加密技術(shù)對數(shù)據(jù)庫存儲進行加密，通過在應(yīng)用層解密進行查詢操作，安全性高，但性能可能受影響B(tài).采用列級加密，將敏感列的數(shù)據(jù)進行加密，結(jié)合數(shù)據(jù)庫的索引和加密函數(shù)實現(xiàn)查詢，提高了靈活性，但加密管理較復(fù)雜C.運用透明數(shù)據(jù)加密，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動處理加密和解密，對應(yīng)用程序透明，但可能存在一些性能開銷D.選擇屬性級加密，根據(jù)數(shù)據(jù)的屬性進行加密，利用專門的加密引擎進行查詢處理，具有較高的安全性和定制性3、在密碼學(xué)的密鑰協(xié)商協(xié)議中，雙方需要通過交換信息來生成共享的密鑰。假設(shè)存在一個不安全的通信信道，容易受到中間人攻擊。以下哪種密鑰協(xié)商協(xié)議在這種情況下能夠提供更好的安全性？（）A.Diffie-Hellman協(xié)議B.EKE協(xié)議C.STS協(xié)議D.以上協(xié)議都容易受到中間人攻擊4、假設(shè)有一個加密系統(tǒng)，它在加密過程中引入了隨機數(shù)來增加密文的隨機性。然而，如果隨機數(shù)的生成不夠隨機或者可預(yù)測，可能會對加密的安全性產(chǎn)生影響。以下關(guān)于隨機數(shù)在加密中的作用和要求的描述，哪一個是正確的？（）A.隨機數(shù)只是增加復(fù)雜性，對安全性影響不大B.隨機數(shù)必須是真正隨機的，不可預(yù)測C.只要隨機數(shù)在每次加密中不同，就可以保證安全性D.可以使用偽隨機數(shù)代替真隨機數(shù)，效果相同5、在密碼學(xué)中，以下關(guān)于對稱加密算法的描述，正確的是：對稱加密算法使用相同的密鑰進行加密和解密，其加密速度通常較快，但密鑰管理相對復(fù)雜。以下哪種對稱加密算法常用于對大量數(shù)據(jù)進行加密？（）A.AESB.RSAC.ECCD.SHA-2566、量子密碼學(xué)利用量子力學(xué)原理保障通信安全。與傳統(tǒng)密碼學(xué)相比，量子密碼學(xué)的最大優(yōu)勢在于？（）A.更高的加密速度B.抵抗量子計算的攻擊C.更低的成本D.更簡單的密鑰管理7、在密碼學(xué)中，非對稱加密算法通常比對稱加密算法更適合用于以下哪種場景？（）A.大量數(shù)據(jù)的加密傳輸B.對加密速度要求極高的情況C.數(shù)字簽名和密鑰交換D.存儲大量敏感信息8、在密碼學(xué)中，以下關(guān)于哈希函數(shù)的抗碰撞性和雪崩效應(yīng)的描述，哪一個是正確的？（）A.哈希函數(shù)的抗碰撞性是指難以找到兩個不同的輸入產(chǎn)生相同的輸出，而雪崩效應(yīng)與抗碰撞性無關(guān)B.哈希函數(shù)的雪崩效應(yīng)是指輸入的微小變化會導(dǎo)致輸出的巨大變化，這與抗碰撞性相互矛盾C.良好的哈希函數(shù)應(yīng)同時具備強抗碰撞性和明顯的雪崩效應(yīng)，以保證安全性和隨機性D.哈希函數(shù)的抗碰撞性主要用于數(shù)據(jù)完整性驗證，雪崩效應(yīng)主要用于加密9、在密碼學(xué)中，門限密碼體制是一種分布式的加密方式，以下關(guān)于門限密碼體制的描述，錯誤的是：（）A.門限密碼體制將密鑰分成多個份額，只有達到一定數(shù)量的份額才能恢復(fù)密鑰B.門限密碼體制可以提高密鑰的安全性和可用性C.門限密碼體制中的份額可以隨意分發(fā)，無需任何限制D.門限密碼體制在多方計算和秘密共享等場景中有廣泛的應(yīng)用10、在哈希函數(shù)中，SHA-512與SHA-256相比，其輸出的哈希值？（）A.更長，安全性更高B.更短，計算速度更快C.長度相同，安全性相同D.長度隨機，取決于輸入11、在密碼學(xué)的實際應(yīng)用中，常常需要根據(jù)不同的安全需求和場景選擇合適的加密模式。假設(shè)要對大量的連續(xù)數(shù)據(jù)進行加密，并且要求加密和解密的速度較快，以下哪種加密模式可能最為合適？（）A.電子密碼本模式（ECB）B.密碼分組鏈接模式（CBC）C.計數(shù)器模式（CTR）D.輸出反饋模式（OFB）12、密碼學(xué)中的對稱加密算法和非對稱加密算法在性能上有很大的差異。以下關(guān)于對稱加密和非對稱加密性能比較的描述中，錯誤的是？（）A.對稱加密算法的加密速度通常比非對稱加密算法快得多B.非對稱加密算法的密鑰管理相對簡單，而對稱加密算法的密鑰管理比較復(fù)雜C.對稱加密算法適用于大量數(shù)據(jù)的加密，非對稱加密算法適用于數(shù)字簽名和密鑰交換等場景D.對稱加密算法和非對稱加密算法的安全性取決于密鑰的長度和復(fù)雜性，沒有絕對的高低之分13、假設(shè)存在一個加密通信系統(tǒng)，其中發(fā)送方使用了一種對稱加密算法對明文進行加密，然后將密文通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給接收方。接收方需要使用相同的密鑰進行解密。在密鑰的分發(fā)過程中，如果密鑰被第三方截獲，將會導(dǎo)致通信的安全性受到威脅。以下哪種方法可以解決密鑰分發(fā)的安全問題？（）A.使用非對稱加密算法來分發(fā)對稱密鑰B.增加密鑰的長度C.定期更換密鑰D.對密鑰進行加密傳輸14、假設(shè)正在設(shè)計一個安全的電子郵件系統(tǒng)，需要對郵件內(nèi)容進行加密和數(shù)字簽名。以下關(guān)于電子郵件加密和簽名技術(shù)選擇及實現(xiàn)的描述，哪一項是最合適的？（）A.使用對稱加密算法對郵件內(nèi)容加密，使用公鑰密碼進行數(shù)字簽名B.對郵件內(nèi)容同時進行對稱加密和公鑰加密，以增加安全性C.使用數(shù)字證書對郵件進行加密和簽名，簡化密鑰管理D.放棄加密和簽名，因為會增加郵件傳輸?shù)膹?fù)雜性和延遲15、假設(shè)正在設(shè)計一個安全的電子商務(wù)系統(tǒng)，需要對用戶的信用卡信息進行加密傳輸和存儲。在選擇加密算法時，不僅要考慮算法的強度，還要考慮與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性和性能要求。以下哪種加密算法在這種場景下可能是最佳選擇？（）A.AES對稱加密算法B.RSA非對稱加密算法C.ECC橢圓曲線加密算法D.DES對稱加密算法二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋密碼學(xué)中的流密碼的密鑰流生成算法，分析其安全性和隨機性要求。2、（本題5分）闡述密碼學(xué)中的基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的加密技術(shù)，分析其在跨機構(gòu)數(shù)據(jù)協(xié)作中的應(yīng)用和安全保障。3、（本題5分）解釋密碼學(xué)中的外包計算中的加密技術(shù)，分析如何在保證數(shù)據(jù)隱私的前提下進行有效的計算外包。4、（本題5分）論述密碼學(xué)在區(qū)塊鏈技術(shù)中的應(yīng)用，包括哈希指針、數(shù)字簽名等，分析密碼學(xué)如何保障區(qū)塊鏈的安全性。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）后量子密碼學(xué)是為應(yīng)對量子計算威脅而興起的研究領(lǐng)域。深入探討后量子密碼算法（如基于格的密碼、基于編碼的密碼、基于多變量的密碼等）的原理、特點和發(fā)展現(xiàn)狀，分析后量子密碼算法在實際應(yīng)用中的性能和部署挑戰(zhàn)，以及如何逐步推進后量子密碼的標(biāo)準化和應(yīng)用。2、（本題5分）量子密鑰分發(fā)技術(shù)為實現(xiàn)無條件安全的通信提供了可能。請深入探討量子密鑰分發(fā)的物理原理、實現(xiàn)方案（如基于偏振、相位等）、安全性證明和實際應(yīng)用中的限制，分析量子密鑰分發(fā)與傳統(tǒng)加密技術(shù)的結(jié)合方式和發(fā)展前景。3、（本題5分）在數(shù)據(jù)庫加密中，密碼學(xué)技術(shù)需要在保障數(shù)據(jù)安全的同時不影響數(shù)據(jù)庫的操作性能。請詳細論述數(shù)據(jù)庫加密的方法（如字段加密、表空間加密）和密鑰管理策略，分析數(shù)據(jù)庫加密對查詢處理、索引構(gòu)建和數(shù)據(jù)備份的影響，以及如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫加密的性能。4、（本題5分）研究密碼學(xué)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括設(shè)備認證、數(shù)據(jù)加密等。分析智能家居中密碼技術(shù)的易用性和與其他技術(shù)的融合。5、（本題5分）密碼分析是評估密碼系統(tǒng)安全性的重要手段。深入探討常見的密碼分析方法（如窮舉攻擊、差分分析、線性分析等），研究如何通過密碼分析發(fā)現(xiàn)密碼系統(tǒng)的弱點，以及如何設(shè)計更安全的密碼算法來抵御這些攻擊。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某加密系統(tǒng)使用了數(shù)字水印技術(shù)來保護版權(quán)和驗證數(shù)據(jù)的完整性。闡述數(shù)字水印的嵌入和提取過程，以及如何抵抗常見的攻擊和篡改。2、（本題10分）在一個社交網(wǎng)絡(luò)平臺上，用戶之間的私信交流需要加密。請?zhí)接懭绾卧诒ＷC加密強度的同時，不影響用戶體驗，以及如何處理用戶密鑰的備份和恢復(fù)問題。3、（本題10分）假設(shè)一個加密系統(tǒng)使用了身份基加密