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21年物联网信息安全复习题(有答案)1
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2022-08-03
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1. DES 是第一个被公布出来的加密标准算法,它对固定位长的明文分组进行初始置换,分为 2. RSA 算法的明文和密文是1 1. Wi-Fi 的方便之处在于不
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卷 1
三、计算题(每小题 10 分,共 20 分)
1. DES 是第一个被公布出来的加密标准算法,它对固定位长的明文分组进行初始置换,分为
左右两半部分,然后进行 16 轮的轮函数运算,最后再将左右两半合并起来,进行初始逆变换。
(1)在初始置换过程中,其置换表如表 1 所示,请填写表 2,逆初始置换表中的空缺,并简
要描述置换过程的原理。( 4 分)
58 50 42 34 26 18 10 2
60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 38 30 22 14 6
64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1
59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5
63 55 47 39 31 23 15 7
8 48 16 56 24 64 32
39 7 47 15 55 23 63 31
38 6 46 14 54 22 62 30
37 5 45 13 53 21 61 29
36 4 44 12 52 20 60 28
X X X X X X X X
34 2 42 10 50 18 58 26
33 41 9 49 17 57 25
表 1 初始置换表 表 2 逆置换表
置换过程的原理是:
第 1 位为 58,则置换后第 58 位为 1;第 40 位为 1,则置换后第 1 位为 40。
(2)下面是 DES 的一个 S 盒,如果输入为 011001,求 4 位输出(6 分)。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
7
13
14
3
0
6
9
10
1
2
8
5
11
12
4
15
1
13
8
11
5
6
15
0
3
4
7
2
12
1
10
14
9
2
6
9
0
12
11
7
13
15
1
3
14
5
2
8
4
10
3
3
15
0
6
10
1
13
8
9
4
5
11
12
7
2
14
行号:1(01)
列号:12(1100)
对应的 S 盒中的值:1
输出值:0001
2. RSA 算法的明文和密文是
11n −:
之间的整数,通常
n
的大小为 1024 位的二进制数或 309
位的十进制数。假设选取两个素数
13p =
,
17q =
,
7e =
(1)计算
n
,并求其欧拉函数
()n
。( 2 分)
n=p*q=13*17=221
()n
=(p-1)*(q-1)=12*16=192
(2)用辗转相除法验证
gcd( ( ), ) 1ne
=
。( 2 分)
192=7*27+1
7=3*2+1
3=1*3+0
可得
gcd( ( ), ) 1ne
=
(3)求解密钥
d
。( 2 分)
2 27
1 2 55
又商为偶数个
所以 d=55
公钥(7,221),私钥(55,13,17)
(4)求解对明文
20m =
的加密过程。(2 分)
可能用到的模 运算:
137
20 mod221 167=
,
55
20 mod221 45=
,
29
20 mod221 63=
,
7
20 mod221 45=
C=
7
20 mod221 45=
所以密文 C=45
(5)求解对密文的解密过程。(2 分)
可能用到的模运算:
137
167 mod221 20=
,
55
45 mod221 20=
,
7
45 mod221 20=
m=
55
45 mod221 20=
解密完成
四、材料分析题(每小题 10 分,共 30 分)
1. Wi-Fi 的方便之处在于不用拖着根线,只要在信号范围内,走到哪儿都能用——而无线电波
给你带来的这种便利,攻击者也能享受到。为防止别人能这么方便地看到的你上网的数据,就
需要对这些数据进行加密。WPA2 是目前最常用的 Wi-Fi 加密协议。之前还有 WPA,更早还
有 WEP。在 WPA2/WPA 的设计中,为保证安全性,一个密钥只能使用一次。但研究者发现,
通过操纵重放加密握手消息(就是将你的手机和 Wi-Fi 路由器在通信过程中某些关键步骤的数
据记录下来并重新发送出去),可以让已经使用过的密钥被再次使用。他们给这种攻击起了个
名字叫“KRACK”,就是 Key Reinstallation AttaCKs 的意思。KRACK 并不能破解出 Wi-Fi 密
码。换句话说,并不能用来帮助“蹭网”。但攻击者可能用这种技术获得你的 Wi-Fi 通信内容,
利用这些漏洞的影响包括解密、数据包重播、TCP 连接劫持、HTTP 内容注入等。
根据以上材料,分析回答以下问题:
(1)简述消息重放攻击原理。(3 分)
(2)若 WPA2 中涉及的密钥分配过程中无第三方的参与,其密钥分配过程可能是如何进行的?
请简述该密钥分配过程。(3 分)
(3)在其密钥分配过程中,可以采取什么措施来防范重放攻击?为什么?(4 分)
(1) 将手机和 Wi-Fi 路由器在通信过程中某些关键步骤的数据记录下来并重新发送出去,
可以让已经使用过的密钥被再次使用。
(2)
基本的过程
第一步,A 向 B 发出一个请求,请求的信息包括 A 的身份标识 IDA,和一个随机数 N1。请求的
目的是希望与 B 进行通信,并请 B 产生一个会话密钥。
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傅融
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