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计算机信息安全技术

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《计算机信息安全技术》课后习题参考答案

习题 1 ................................................................................................................................ 2

习题 2 ................................................................................................................................ 3

习题 3 ................................................................................................................................ 6

习题 4 ................................................................................................................................ 9

习题 5 .............................................................................................................................. 11

习题 6 .............................................................................................................................. 15

习题 7 .............................................................................................................................. 18

习题 8 .............................................................................................................................. 21

习题 9 .............................................................................................................................. 23

习题 10 ............................................................................................................................ 25

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习题 12 ............................................................................................................................ 27

习题 13 ............................................................................................................................ 28

习题 1

一、单项选择题

1.关于访问控制服务的描述中，正确的是 A 。

A.可控制用户访问网络资源 B.可识别发送方的真实身份

C.不限制用户使用网络服务 D.可约束接收方的抵赖行为

2.关于信息安全问题的描述中，不正确的是 A 。

A.仅依赖技术手段就可以解决 B.需要政府制定政策加以引导

C.需要通过立法约束网络行为 D.需要对网络用户进行安全教育

3.第三方假冒发送方的身份向接收方发送信息称为 D 。

A.窃取信息 B.重放信息 C.篡改信息 D.伪造信息

4.在以下几个国际组织中，制定 X.805 安全标准的是 B 。

A. ISO B. ITU C. IRTF D. NIST

5.在信息安全的基本要素中，防止非授权用户获取网络信息的是 C 。

A.可用性 B.可靠性 C. 保密性 D.完整性

二、填空题

1.OSI 安全体系结构中，五大类安全服务是指鉴别服务、访问控制服务、数

据机密性服务、数据完整性服务和抗抵赖性服务。

2.在我国信息安全等级保护标准中，满足访问验证保护功能的等级是第五级：访问验证保

护级。

3. 在 PPDR 模型中，通常由四个主要部分组成：安全策略(Policy)、保护(Protection)、检测

(Detection)和响应(Response)。

4.在 ITSEC 的安全等级中，C2 级的安全要求比 B3 级更低。

5.国际标准化组织的英文缩写是 ISO 。

三、简答题

１. 计算机信息系统安全的威胁因素主要有哪些？

答：计算机信息系统安全的威胁因素主要有三种，即：

(1) 直接对计算机系统的硬件设备进行破坏。

(2) 对存放在系统存储介质上的信息进行非法获取、篡改和破坏等。

(3) 在信息传输过程中对信息非法获取、篡改和破坏等。

２. 从技术角度分析引起计算机信息系统安全问题的根本原因是什么？

答：从技术的角度分析，根本原因主要有三个方面，即：

1）人为的无意失误；

2) 人为恶意攻击；

3) 软件设计不完善。

３. 信息安全的 CIA 指的是什么？

答：C 代表机密性(Confidentiality)，即保证信息为授权者拥有而不泄露给未经授权者。I 代

表完整性(Integrity)，它包含两方面的含义，一是数据完整性，即数据未被非授权者篡改或

损坏；二是系统完整性，即系统未被非授权操纵，按既定的功能运行。A 代表可用性

(Availability)，即保证信息和信息系统随时为授权者提供服务，而不要出现非授权者滥用却

对授权者拒绝服务的情况。

４. 简述 PPDR 安全模型的构成要素及运作方式。

答：PPDR 模型由四个主要部分组成：安全策略(Policy)、保护(Protection)、检测(Detection)

和响应(Response)。PPDR 模型是在整体的安全策略的控制和指导下，综合运用防护工具(如

防火墙、身份认证、加密等)的同时，利用检测工具(如漏洞评估、入侵检测系统)了解和评估

系统的安全状态，通过适当的安全响应将系统调整到一个比较安全的状态。保护、检测和响

应组成了一个完整的、动态的安全循环。

５. 计算机信息安全研究的主要内容有哪些？

答：计算机信息安全技术研究的内容应该包括如下三个方面的内容：一是计算机外部安全；

二是计算机信息在存储介质上的安全，有时也称为计算机内部安全；三是计算机信息在传输

过程中的安全，也称为计算机网络安全。

６. 计算机信息安全的定义是什么？

答：信息安全是研究在特定应用环境下，依据特定的安全策略，对信息及其系统实施防

护、检测和恢复的科学。

７. 计算机安全系统中，人、制度和技术之间的关系如何？

答：人是第一位的，然后人必须按照制度办事，超越了或者不制度办事就有漏洞。技术当然

是需要的，需要有懂技术的人才能在一定程度上堵住漏洞；但更重要的是制度必须执行。

习题 2

一. 选择题

1.下列哪种算法属于公开密钥算法_____C_______。

A．AES 算法 B．DES 算法 C．NTRU 算法 D．天书密码

2.下列（ B ）算法属于置换密码

A. 移位密码 B. 天书密码 C. Vigenère 密码 D. 仿射密码

3. DES 加密过程中，需要进行___B___轮变换。

A. 8 B. 16 C.24 D.32

4.关于 ECC 的描述中，正确的是 C 。

A.它是一种典型的基于流的对称密码算法

B.它的安全基础是大素数的因子分解非常困难

C.在安全性相当时，其密钥长度小于 RSA 算法

D.在密钥长度相当时，其安全性低于 RSA 算法

5.在以下几种分组密码操作中，最简单的操作模式是 A 。

A.ECB 模式 B.CBC 模式 C. OFB 模式 D.CFB 模式

6.在以下几种密钥长度中，不符合 AES 规范的是 B 。

A.128 位 B.168 位 C.192 位 D.256 位

二．填空题

(1)给定密钥 K=10010011，若明文为 P=11001100，则采用异或加密的方法得到的密文为

__01011111_____________。

(2)在数据加密标准中 DES 中，需要进行 16 轮相同的变换才能够得到 64 位密文输

出。

(3)RSA 算法的安全性完全取决于__p、q 的保密性__以及大数分解的难度。

4.Diffie-Hellman 算法的最主要应用领域是密钥交换。

5.DES 算法中，每次加密的明文分组大小为 64 位。

三．简答题

1．请说明研究密码学的意义以及密码学研究内容是什么？

答：密码学技术是保障信息和信息系统安全的核心技术之一，它起源于保密通信技术。

密码学的研究分为密码编码学(Cryptography)和密码分析学(Cryptanalysis)两大部分，其

中密码编码学是研究如何对信息编码以实现信息和通信安全的科学，而密码分析学则是

研究如何破解或攻击受保护的信息的科学；这两者既相互对立，又相互促进，推动了密

码学不断向前发展。

2．请比较代替密码中移位密码、单表代换密码和多表代换密码的安全性优劣，说明理由。

答：移位密码中只用到了一个参数，因此，很容易受到统计分析的攻击；单表代换密码

的安全性较移位密码有很多的改进，但仍然不能避免统计分析的攻击；多表代换密码采

用多个表的组合方式实现对明文的加密，可以有效销平某些字母出现的频率特性，从而

可以有效防止统计分析这种攻击方法，具有较好的安全性。

3．已知仿射密码的加密函数可以表示为：

26mod)()(

KaKaf 

明文字母 e、h、对应的密文字母是 f、w，请计算密钥

K 和

K 来破译此密码。

答：由题意有









26mod22*7

26mod5*4

解该方程组可得 23



k ， 17

k 。

4．用 Vigenère 密码加密明文“please keep this message in secret”，其中使用的密码为

“computer”，是求其密文。

答：加密结果为：rzqpmxovgdfwclqvugmvybrjgqdtn

5．设英文字母 a，b，c，…，分别编号为 0，1，2，…，25，仿射密码加密变换为

c = (3m + 5) mod 26，其中 m 表示明文编号，c 表示密文编号。

(1) 试对明文 security 进行加密。

(2) 写出该仿射密码的解密函数。

(3) 试对密文进行解密。

答：（1）加密结果 hrlnedkz

（2）解密函数

26mod)5(*926mod)5(*3





ccm

（3）解密结果 security

6．简述序列密码算法与分组密码算法的不同。

答：

尽管分组和序列密码算法非常不同，但分组密码也可作为序列密码使用，反之亦然。分组密

码算法是对一个大的明文数据块（分组）进行固定变换的操作；序列密码算法是对单个明文

比特的随时间变换的操作。两者之间的区别主要体现在实现上。每次只能对一个数据比特进

行加解密的序列密码算法并不适用于软件实现。分组密码算法就可以很容易地用软件来实

现，因为它可以避免耗时的位操作，并且它易于处理由计算机界定大小的数据分组。当然另

一方面，序列密码更适合用硬件实现，因为使用硅材料可以非常有效地实现它。

7．简述 DES 算法中 S-盒的特点。

答：S 盒不是它所输入变量的线性函数; 改变 S 盒的一个输入位至少要引起两位的输出改变；

对任何一个 S 盒，如果固定一个输入比特，当其它输入变化时，输出数字中 0 和 1 的总数

近于相等。

8．简述 AES 和 DES 的相同之处。

答：1）DES 和 AES 都是对称密码算法，分组密码算法；2）算法中都有迭代过程；3）加

解密过程都有轮函数；4）密钥也要经过一定变换才参与算法的加密过程；5）算法的解密过

程都与加密过程类似，只是迭代是逆序。

9．画出 RSA 算法的流程图。

答：略

10. 使用 RSA 算法时，选择有关参数应该注意哪些问题？

答：1）p 和 q 之差要大。2）p-1 和 q-1 的最大公因子应很小。3）p 和 q 必须为强素数。

11. 在一个使用 RSA 的公开密钥系统中，如果攻击者截获了公开密钥 pk=5，公开模数 r=35，

密文 c=10，明文是什么？

答：分解 r=35=7×5，于是 p=7,q=5。φ（ r）=6×4=24。因为 pk=5，根据 pk.sk=1 modφ（ r），

求出 sk=5。

根据

535mod10mod

 rcM

。

12. 简述 RSA 算法的优缺点。

答：优点：RSA 算法的加密密钥和加密算法分开，使得密钥分配更为方便。

缺点：RSA 的密钥很长，加密速度慢。

13. 在一个使用 RSA 的公开密钥系统中，假设用户的私人密钥被泄露了，他仍使用原来的

模数重新产生一对密钥，这样做安全吗？

答：安全。当私人密钥被泄漏以后，攻击者只是得到了｛sk，n｝，如果要得到新产生的密钥，

仍然需要进行大数分解才能找到新的密钥，计算难度和破解之前是一样的。

9.请说明对称密码与公钥密码的主要区别，以及它们的主要应用领域。

答：对称密码只有一个共用的密钥；非对称密码有两个不同的密钥,用一个加密,另外一个解

密.非对称密码计算量要大很多,一般是使用双方确定了一对非对称密码密钥,用来传输临时

决定的一个对称密码密钥,然后用对称密码进行大量数据的加密通信.

10.请说明对称密钥与非对称密钥算法中密钥分发的主要区别，以及它们所采用的主要技术

手段。

答：对称密钥算法中，加密密钥和解密密钥相同或者可以从一个推出另外一个，因此对密钥

的保密性要求较高，密钥分发必须在安全信道中进行传输；而非对称密钥体制中，加密密钥

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2022-05-14

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