1、

若单码替代密码的替代关系（密钥）如下：

明文:abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

密文:mnbvcxzasdfghjklpoiuytrewq

1）请加密报文“This is an easy problem”；

2）解密报文“rmij'u uamu xyj”。

答：1)uasi si mj cmiw lokngch

2)wasn't that fun

源代码如下（java）:

import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubScanner in = new Scanner(System.in);String a = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";String b = "mnbvcxzasdfghjklpoiuytrewq";char [] m = a.toCharArray();char [] n = b.toCharArray();String ming = in.nextLine().toLowerCase();String mi = in.nextLine().toLowerCase();StringBuffer sb1 = new StringBuffer();StringBuffer sb2 = new StringBuffer();for(int i = 0;i<ming.length();i++) {for(int j=0;j<m.length;j++) {if (ming.charAt(i)<'a'||ming.charAt(i)>'z') {sb1 = sb1.append(ming.charAt(i));break;}else if(m[j]==ming.charAt(i)) {sb1 = sb1.append(n[j]);break;}}}for(int i = 0;i<mi.length();i++) {for(int j=0;j<m.length;j++) {if (mi.charAt(i)<'a'||mi.charAt(i)>'z') {sb2 = sb2.append(mi.charAt(i));break;}else if(n[j]==mi.charAt(i)) {sb2 = sb2.append(m[j]);break;}}}System.out.println(sb1);System.out.println(sb2);}}

2、

假设攻击者可以加密明文“The quick brown fox jumps over the lazy dogs”，并的到密文。请问：

1）攻击者是否可以利用选择明文攻击破解单码替代密码的所有报文？为什么？

2）攻击者是否可以利用选择明文攻击破解多码替代密码的所有报文？为什么？

答：

1）能破解；（1分）因为在单码替代密码系统中，字母之间的替代关系是固定的，而选择明文中已包含了所有字母，所以选择明文攻击可以完全确定字母替代关系，所以可以破解。（2分）

2）不行，多码替代密码是采用多个单码替代密码的组合，不同位置采用不同的单码替代密码，一句话包含不了这些规律信息。

3、

考虑p=5和q=11的RSA算法。请问：

1）n和z是什么？

2）若令e=3，为什么e是一个合理的选择？

3）求d是的de mod z = 1，且de<160；

4）使用密钥（n,e）加密报文m=8。（提示：[(a mod n)*(b mod n)] mod n = (a*b) mod n）

答：

1）n = pq = 55;

z = (p-1)(q-1) = 40;

2) e<n且e与z互质；

3）ed-1刚好被z整除,

d = (40i+1)/3, i为大于0的整数，保证d也为整数，

当i=2时，d=27

4) c = m^e mod n = 17

4、

假设Alice和Bob之间共享两个密钥：一个报文认证密钥S1和一个对称加密秘钥S2。请利用图示设计一个通信方案，要求支持报文完整性和机密性。

答：

5、

假设Alice想给Bob发送一封邮件； Bob拥有公钥-私钥对(KB+，KB–)，Alice有Bob的证书，但是Alice没有公钥-私钥对；Alice和Bob共享相同的散列函数H(·)。请回答下列问题：

1). 在这种情况下，是否能设计一个方案使得Bob可以核实邮件消息是由Alice创建的？如果能，请绘制框图解释该方案；如果不能，请简单解释原因。

2). 能否设计一个方案，支持Alice向Bob发送机密性邮件？如果能，请绘制方案框图；如果不能，请简单解释原因。

答：

1）不能，Alice只持有bob的公钥，没有自己和bob所独有的一段报文认证密钥s1，也没有自己的公钥私钥对，无法证明自己是Alice

2）可以，只要Alice的报文经过Bob的公钥KB+加密，就可以实现机密传输，Bob收到之后可以用私钥解密。

如图所示：

6、

假设Alice和Bob基于SSL会话进行通信。假设有一个没有任何共享密钥的攻击者，在数据包流中插入一个具有正确TCP校验和与序列号（以及正确的IP地址和端口号）的伪造TCP段。接收端的SSL会接收该伪造TCP段并向上层应用提交载荷吗？为什么？

答：

不会

SSL协议就是介于TCP和应用层之间的一个安全协议，用于提供传输过程中的机密性、完整性和认证，即便TCP校验通过，序列号正确，由于其没有遵循ssl协议，一样会被识别出来。

因为伪造的TCP无法通过数据完整性校验（攻击者没有共享的MAC密钥）

7、

考虑下列伪WEP协议，共享密钥为4比特，设为1010；IV为2比特，在产生密钥流时，附加在密钥之后。产生的4种密钥流如下：

101000: 0010101101010101001011010100100 . . .

101001: 1010011011001010110100100101101 . . .

101010: 0001101000111100010100101001111 . . .

101011: 1111101010000000101010100010111 . . .

假设所有消息长度为8比特；ICV为4比特，是通过数据的前4比特与后4比特异或所得；伪WEP分组包含3个字段：IV字段+消息字段+ICV字段，其中消息字段+ICV字段被加密。

1).如果期望利用IV = 11的WEP协议发送消息 m = 10100000，那么WEP分组的3个字段的值分别是多少？

2).说明当接收端解密该WEP分组时，如何恢复消息和ICV。

3).假设Trudy截获了一个WEP分组(未必是IV = 11)，并在向接收端转发前修改该分组，且Trudy并不知道对应任何IV的密钥流。如果Trudy翻转了ICV的第一个比特，则Trudy还必须翻转哪些/个其他比特，才能使得被修改的分组通过ICV检查？

答：

1）第一个字段就是IV，不加密，为： 11

第二个字段是消息字段，加密之后为：01011010

第三个字段 ICV,加密之后为：0010

2）IV是不加密的，首先用共享密钥加IV输入到密钥流发生器产生密钥流，用密钥流和第二第三个字段逐位异或，得到解密的消息和ICV，之后根据消息计算ICV，与收到的ICV比对，若相同，则表明收到的报文完整。

3）可以翻转消息字段的第1位，或者是第5位。

因为ICV的第1位是消息的第1位和第5位异或得到。密文与相同的密钥流异或，会还原到原消息，翻转1位，异或得到的也是翻转的，所以，只需要消息的第1位或第5位

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