中國礦業(yè)大學（北京）《密碼學前沿專題》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國礦業(yè)大學（北京）《密碼學前沿專題》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、對于密碼學中的代理重加密，以下關于其工作原理的描述，哪一項是準確的？（）A.代理重加密允許代理者直接解密原始密文，獲取明文信息B.代理重加密過程中，代理者無需與原始加密者和最終解密者進行交互C.代理重加密使得代理者能夠在不解密的情況下將密文轉(zhuǎn)換為另一密文，供指定方解密D.代理重加密技術簡單，容易實現(xiàn)，且不會帶來新的安全風險2、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3、以下哪種密碼攻擊方式是通過對密碼設備的物理測量來獲取密鑰信息？（）A.電磁分析攻擊B.故障注入攻擊C.計時攻擊D.以上都是4、假設正在進行密碼學研究，需要設計一種加密算法能夠在量子計算環(huán)境下仍然保持安全性。由于量子計算對傳統(tǒng)加密算法構成了潛在威脅，以下哪種加密技術可能具有應對量子計算攻擊的能力？（）A.基于格的加密B.基于編碼理論的加密C.基于多變量多項式的加密D.以上技術都有可能5、對于分組密碼的工作模式CFB（密碼反饋），以下關于其特點的描述，正確的是？（）A.可以實現(xiàn)流加密B.加密和解密過程不同C.每個分組的加密獨立進行D.不適合加密長數(shù)據(jù)6、考慮到一個云計算環(huán)境中的數(shù)據(jù)加密需求，數(shù)據(jù)所有者希望在將數(shù)據(jù)上傳到云端之前進行加密，同時又能讓云端在不解密數(shù)據(jù)的情況下進行某些特定的計算操作。以下哪種加密技術可以滿足這種需求？（）A.同態(tài)加密B.代理重加密C.屬性基加密D.身份基加密7、密碼學中的對稱加密算法和非對稱加密算法在實際應用中通常會結合使用。以下關于對稱加密和非對稱加密結合使用的描述中，錯誤的是？（）A.對稱加密算法用于加密大量數(shù)據(jù)，非對稱加密算法用于加密對稱加密算法的密鑰B.非對稱加密算法可以用于數(shù)字簽名，對稱加密算法可以用于加密通信內(nèi)容C.對稱加密和非對稱加密結合使用可以提高密碼系統(tǒng)的安全性和效率D.對稱加密和非對稱加密可以隨意組合使用，不需要考慮任何規(guī)則8、在密碼學中，前向安全是一種重要的屬性。具有前向安全性的密碼系統(tǒng)意味著什么？（）A.即使當前的密鑰被泄露，過去的通信仍然安全B.未來的通信不受當前密鑰泄露的影響C.密鑰的更新過程是安全的D.加密算法本身具有高度的安全性9、假設正在研究一種新的密碼協(xié)議，需要對其進行形式化驗證以確保安全性。以下關于密碼協(xié)議形式化驗證的重要性和方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.形式化驗證可以發(fā)現(xiàn)密碼協(xié)議中潛在的邏輯漏洞和安全隱患B.形式化驗證需要使用數(shù)學模型和邏輯推理來證明協(xié)議的安全性C.密碼協(xié)議的形式化驗證是一個簡單的過程，可以快速完成D.即使經(jīng)過形式化驗證，密碼協(xié)議在實際應用中仍可能存在安全問題10、在密碼學中，以下哪個概念用于衡量密碼算法對已知攻擊方法的抵抗能力？（）A.安全性強度B.保密性C.完整性D.可用性11、密碼學中的數(shù)字證書撤銷是一個重要的問題。以下關于數(shù)字證書撤銷的描述中，錯誤的是？（）A.數(shù)字證書撤銷是指在數(shù)字證書有效期內(nèi)，由于用戶的身份發(fā)生變化或其他原因，需要撤銷數(shù)字證書的有效性B.數(shù)字證書撤銷可以通過證書頒發(fā)機構（CA）發(fā)布證書撤銷列表（CRL）來實現(xiàn)C.數(shù)字證書撤銷列表（CRL）包含了被撤銷的數(shù)字證書的序列號等信息，用戶可以通過查詢CRL來確定數(shù)字證書是否被撤銷D.數(shù)字證書一旦被撤銷，就不能再恢復，即使用戶的身份恢復正常也不能重新使用該數(shù)字證書12、某金融機構需要對大量的交易數(shù)據(jù)進行加密存儲，同時要支持快速的查詢和檢索操作。以下哪種加密技術和數(shù)據(jù)庫架構的組合能夠滿足這一需求？（）A.對稱加密與關系型數(shù)據(jù)庫B.非對稱加密與NoSQL數(shù)據(jù)庫C.同態(tài)加密與分布式數(shù)據(jù)庫D.以上組合都無法滿足13、對稱加密算法和非對稱加密算法在加密速度和密鑰管理方面，哪種更適合用于頻繁的少量數(shù)據(jù)加密？（）A.對稱加密算法B.非對稱加密算法C.兩者都適合D.兩者都不適合14、在密碼學中，以下哪個概念用于衡量密碼系統(tǒng)對密碼分析的抵抗能力？（）A.抗分析性B.保密性C.安全性D.可靠性15、零知識證明是密碼學中的一個重要概念。假設在一個驗證場景中需要使用零知識證明。以下關于零知識證明的描述，哪一項是不準確的？（）A.證明者能夠向驗證者證明某一陳述是真實的，而不泄露任何額外的信息B.零知識證明可以在不暴露秘密的情況下，讓驗證者相信證明者知道秘密C.零知識證明的過程通常是復雜和計算密集的D.零知識證明只能用于證明簡單的數(shù)學問題，不能應用于實際的場景二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在密碼學應用中，如何利用密碼技術保護用戶的生物特征信息？請考慮生物特征的特點、加密算法和安全性需求，并闡述常見的方法和技術。2、（本題5分）論述密碼學中的加密系統(tǒng)的密鑰分發(fā)協(xié)議的安全性分析，分析常見的攻擊和防范方法。3、（本題5分）簡述密碼學中的基于口令的加密技術，說明口令的選擇和管理對安全性的影響，以及基于口令的加密方案的設計和安全性分析。4、（本題5分）論述密碼學中的位置隱私保護技術，分析如何在基于位置的服務中保護用戶的位置信息不被泄露。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在云存儲加密中，用戶密鑰的管理是一個關鍵問題。論述云存儲環(huán)境下用戶密鑰的生成、存儲和使用方法，分析密鑰管理方案的安全性和可用性，探討如何解決用戶密鑰丟失或泄露的問題。2、（本題5分）隨著信息技術的飛速發(fā)展，密碼學在保障信息安全方面的作用日益凸顯。請詳細論述對稱加密算法（如AES）的工作原理、加密解密過程、優(yōu)缺點，以及其在現(xiàn)代通信和數(shù)據(jù)存儲中的應用場景和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細探討密碼學中的函數(shù)加密（FunctionalEncryption）的基本思想、分類（如屬性函數(shù)加密、謂詞函數(shù)加密）和應用前景，分析函數(shù)加密如何實現(xiàn)對加密數(shù)據(jù)的特定功能計算。4、（本題5分）密碼學在量子通信中的應用為信息安全提供了新的途徑。論述量子通信中密碼學的原理和特點，分析量子通信與傳統(tǒng)通信中密碼學的區(qū)別和聯(lián)系，探討量子通信密碼技術的發(fā)展前景和應用限制。5、（本題5分）在云計算環(huán)境下，數(shù)據(jù)隱私保護是用戶關注的重點。深入探討基于密碼學的云數(shù)據(jù)隱私保護技術，如同態(tài)加密計算、函數(shù)加密、保序加密等，分析這些技術在云存儲和云計算服務中的應用和面臨的挑戰(zhàn)，以及如何提高云環(huán)境下數(shù)據(jù)隱私保護的效率和實用性。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個云計算服務提供商需要為多個租戶提供數(shù)據(jù)隔離和加密服務。請設計一個基于密碼學的多租戶數(shù)據(jù)安全方案，包括租戶密鑰的生成和管理、數(shù)據(jù)加密策略和訪問控制機制，并討論如何在保障租戶數(shù)據(jù)安全的同時提高服務效率。2、（本題10分）假設一個加密系統(tǒng)需要與遺留的非加密系統(tǒng)進行集成，分析可能遇到的問題和挑戰(zhàn)，并提出相應的解決方案，以實現(xiàn)平滑過渡和數(shù)據(jù)的安全交互。3、（本題