密码习题与部分参考答案

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1、一、密码学概述部分：1、什么是密码体制的五元组。五元组（M,C,K,E,D）构成密码体制模型，M代表明文空间；C代表密文空间；K代表密钥空间；E代表加密算法；D代表解密算法2、简述口令和密码的区别。密码：按特定法则编成，用以对通信双方的信息进行明、密变换的符号。换而言之，密码是隐蔽了真实内容的符号序列。就是把用公开的、标准的信息编码表示的信息通过一种变换手段，将其变为除通信双方以外其他人所不能读懂的信息编码，这种独特的信息编码就是密码。 口令：是与用户名对应的，用来验证是否拥有该用户名对应的权限。密码是指为了保护某种文本或口令,采用特定的加密算法,产生新的文本或字符串。 区别：从它们的定义上

2、容易看出；当前，无论是计算机用户，还是一个银行的户头，都是用口令保护的，通过口令来验证 用户的身份。在网络上，使用户口令来验证用户的身份成了一种基本的手段。3、密码学的分类标准：n按操作方式可分为：替代、置换、复合操作n按使用密钥的数量可分为：对称密钥（单密钥）、公开密钥（双秘钥）n按对明文的处理方法可分为：流密码、分组密码4、简述柯克霍夫斯原则（及其特点和意义。？）即使密码系统中的算法为密码分析者所知，也难以从截获的密文推导出明文或密钥。也就是说，密码体制的安全性仅应依赖于对密钥的保密，而不应依赖于对算法的保密。只有在假设攻击者对密码算法有充分的研究，并且拥有足够的计算资源的情况下仍然安全

3、的密码才是安全的密码系统。一句话：“一切秘密寓于密钥之中”Kerckhoffs原则的意义：n知道算法的人可能不再可靠n设计者有个人爱好n频繁更换密钥是可能的，但无法频繁更换密码算法（设计安全的密码算法困难）5、密码攻击者攻击密码体制的方法有三种分别是：n穷举：尝试所有密钥进行破译。（增大密钥的数量）n统计分析：分析密文和明文的统计规律进行破译。（使明文和密文的统计规律不一样）n解密变换：针对加密变换的数学基础，通过数学求解找到解密变换。（选用具有坚实数学基础和足够复杂的加密算法）6、密码分析的分类及其特点：（1）惟密文攻击（Ciphertextonly）对于这种形式的密码分析，破译者已知的东

4、西只有两样：加密算法、待破译的密文。（2）已知明文攻击（Knownplaintext）在已知明文攻击中，破译者已知的东西包括：加密算法和经密钥加密形成的一个或多个明文—密文对，即知道一定数量的密文和对应的明文。（3）选择明文攻击（Chosenplaintext）选择明文攻击的破译者除了知道加密算法外，他还可以选定明文消息，并可以知道对应的加密得到的密文，即知道选择的明文和对应的密文。例如，公钥密码体制中，攻击者可以利用公钥加密他任意选定的明文，这种攻击就是选择明文攻击。（4） 选择密文攻击(Chosenciphertext)与选择明文攻击相对应，破译者除了知道加密算法外，还包括他自己选定的密

5、文和对应的、已解密的原文，即知道选择的密文和对应的明文。（5）选择文本攻击（Chosentext）选择文本攻击是选择明文攻击与选择密文攻击的结合。破译者已知的东西包括：加密算法、由密码破译者选择的明文消息和它对应的密文，以及由密码破译者选择的猜测性密文和它对应的已破译的明文。7、密码体制的安全性可分为：理论安全和实际安全。在实际安全中，单密钥体制实现的是__计算上安全_；双密钥体制实现的是_可证明安全_。8、给出一段密文和凯撒密码的密钥，写出明文。“恺撒密码”据传是古罗马恺撒大帝用来保护重要军情的加密系统。它是一种替代密码，通过将字母按顺序推后起3位起到加密作用，如将字母A换作字母D，将字母

6、B换作字母E。据说恺撒是率先使用加密函的古代将领之一，因此这种加密方法被称为恺撒密码。ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ假如有这样一条指令：RETURNTOROME用恺撒密码加密后就成为：UHWXUAWRURPH9、给出一段明文和维吉尼亚密码的密钥，写出密文。它是由16世纪法国亨利三世王朝的布莱瑟·维吉尼亚发明的，其特点是将26个恺撒密表合成一个，见下表：原:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZA:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZB:BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZAC:CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZA

7、BD:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC以下如此类推。维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念，即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换，以此来对抗字频统计。假如以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密钥字母，对如下明文加密：TOBEORNOTTOBETHATISTHEQUESTION当选定RELATIONS作为密钥时，加密过程是：明文一个字母为T，第一个密钥字母为R，因此可以找到在R行中代替T的