密码学试题B及答案

### 密码学试题B及答案解析 #### 一、单项选择题解析 **1. 题目：** 1998年8月20日，美国国家标准技术研究所(NIST)召开了第一次AES候选会议，同时公布的符合基本要求的候选算法有多少个？ **选项：** A. 5个 B. 6个 C. 10个 D. 15个 **答案解析：** 正确答案是 **C. 10个**。 在1998年NIST召开的第一届AES（高级加密标准）候选算法会议上，最初共有15种算法被提交参与评选，但经过初步筛选后，最终有10种算法进入了正式的竞争阶段。这些算法旨在取代原有的DES（数据加密标准），以提供更强大的安全性。 **2. 题目：** AES算法中的状态可表示为一个二维数组，如果明文长度为128比特，则明文状态为？ **选项：** A. 4行4列 B. 4行6列 C. 4行8列 D. 4行10列 **答案解析：** 正确答案是 **A. 4行4列**。 AES算法采用了一个固定的块大小——128位，并将其组织成一个4×4的矩阵（即4行4列）。这意味着每一个字节占据矩阵中的一个位置，整个明文被分成16个字节进行处理。 **3. 题目：** 设一个公开密钥密码的加密运算为E，解密运算为D，加密密钥为\(K_e\)，解密密钥为\(K_d\)，M为明文消息，如果要确保数据的真实性，则发送方要发送的密文为？ **选项：** A. \(E(K_e, M)\) B. \(D(K_d, M)\) C. \(E(K_d, M)\) D. \(D(K_e, M)\) **答案解析：** 正确答案是 **C. \(E(K_d, M)\)**。 为了确保数据的真实性，通常采用数字签名的方式。在公钥密码体系中，发送方会使用自己的私钥\(K_d\)来加密（实际上是签名）明文M，生成密文。这样接收方可以用发送方的公钥\(K_e\)来验证签名的真实性。 **4. 题目：** 如果hash函数的函数值为64位，则对其进行生日攻击的代价为？ **选项：** A. \(2^{16}\) B. \(2^{32}\) C. \(2^{48}\) D. \(2^{64}\) **答案解析：** 正确答案是 **B. \(2^{32}\)**。 生日攻击是一种寻找hash函数碰撞的攻击方式。根据生日悖论，在一个足够大的集合中，当样本数量达到某个阈值时，找到两个相同的hash值的概率会显著增加。对于64位的hash值来说，找到碰撞的平均成本大约是\(2^{n/2}\)，其中n是hash值的位数。因此，对于64位的hash函数，其生日攻击的成本约为\(2^{32}\)。 **5. 题目：** 如果用DES算法实现一次性口令，系统产生的随机数为R，并加密R得到E(R,K)，然后将E(R,K) k为用户与系统之间共享的秘密密钥发送给用户，则用户的口令为？ **选项：** A. \(E(R,k)+1\) B. \(E(D(E(R,k),k),k)\) C. \(D(E(R,K),K)+1\) D. \(E(D(E(R,K),K)+1,K)\) **答案解析：** 正确答案是 **C. \(D(E(R,K),K)+1)\)**。 在DES算法的一次性口令系统中，用户接收到的是加密后的随机数E(R,K)，用户使用共享密钥K解密得到随机数R，然后通常会对这个随机数进行简单的变换以生成口令，比如加1。因此，用户的口令为\(D(E(R,K),K)+1\)。 **6. 题目：** 著名的Kerckhoff原则是指？ **选项：** A. 系统的保密性不但依赖于对加密体制或算法的保密，而且依赖于密钥 B. 系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥 C. 系统的保密性既不依赖于对加密体制或算法的保密，也不依赖于密钥 D. 系统的保密性只与其使用的安全算法的复杂性有关 **答案解析：** 正确答案是 **B. 系统的保密性不依赖于对加密体制或算法的保密，而依赖于密钥**。 Kerckhoff原则指出，加密系统的安全性不应该依赖于对加密算法的保密，而应该完全依赖于密钥的安全性。这一原则强调了即使加密算法被公开，只要密钥保密，系统的安全性仍然可以得到保障。 **7. 题目：** 下面哪种密码可以抵抗频率分析攻击？ **选项：** A. 置换密码 B. 仿射密码 C. 多名代替密码 D. 加法密码 **答案解析：** 正确答案是 **C. 多名代替密码**。 频率分析攻击主要针对简单替换密码，如单字母替换密码。多名代替密码（多字母替换密码）通过替换多个字母的组合而不是单个字母，使得频率分析变得困难，从而增强了密码的安全性。 **8. 题目：** 一个数字签名体制都要包括？ **选项：** A. 加密和解密两个方面 B. 加密和认证两个方面 C. 施加签名和验证签名两个方面 D. 认证和身份识别两个方面 **答案解析：** 正确答案是 **C. 施加签名和验证签名两个方面**。 数字签名体制主要包括两个过程：一是施加签名，即使用发送者的私钥对消息进行签名；二是验证签名，即使用发送者的公钥验证签名的有效性。这两个过程共同保证了数据的真实性和完整性。 **9. 题目：** 《保密系统的通信理论》这篇论文把密码学置于坚实的数学基础之上，标志着密码学作为一门学科的形成，该论文的作者是？ **选项：** A. 香农 B. 图灵 C. 布尔 D. W.Diffie **答案解析：** 正确答案是 **A. 香农**。 1949年，克劳德·香农(Claude Shannon)发表了《保密系统的通信理论》(Communication Theory of Secrecy Systems)，在这篇论文中，他将信息理论应用于密码学领域，奠定了现代密码学的数学基础。 **10. 题目：** 下面关于AES算法的叙述，哪一个是正确的？ **选项：** A. AES算法是用56比特的密钥加密64比特的明文得到64比特的密文 B. AES算法属于非对称密码算法 C. AES是一个数据块长度和密钥长度可分别为128位、192位或256位的分组密码算法 D. AES是一个数据块长度和密钥长度可分别为64位或128位的分组密码算法 **答案解析：** 正确答案是 **C. AES是一个数据块长度和密钥长度可分别为128位、192位或256位的分组密码算法**。 AES算法是一种对称密钥分组密码算法，其设计目的是替代DES。AES支持三种密钥长度：128位、192位和256位，并且它的数据块大小固定为128位。 #### 结语 以上是部分密码学试题B的选择题解析，涉及了AES算法的基本概念、公钥密码学的基本原理、哈希函数的安全性分析等多个方面。这些问题有助于加深对密码学基础知识的理解，并能够帮助学习者更好地掌握密码学的关键概念和技术。