密码技术习题参考答案1．什么是密码技术？密码技术的发展经历了哪几个阶段？答：密码学是研究信息系统安全保密的科学，具体研究数据的加密、解密及变换《计算机网络安全技术》第3章信息加密技术 【推荐】《计算机信息安全技术》第3章课后习题答案，是密码编码学(使消息保密的科学与技术)和密码分析学(破译密文的科学与技术)的总称。密码学的发展可划分为三个阶段：第一阶段为从古代到1949年。这一时期可以看作是科学密码学的前夜时期，主要代表有棋盘密码和凯撒密码。第二阶段为从1949年到1975年。这段时期密码学理论的研究工作进展不大，公开的密码学文献很少。发表的“保密系统的信息理论”为私钥密码系统建立了理论基础《计算机网络安全技术》第3章信息加密技术，从此密码学发展成为一门具有艺术性的科学。第三阶段为从1976年至今。美国斯坦福大学的迪菲（）和赫尔曼()两人发表的密码体制的组成和分类有哪些？答：通常情况下，一个密码体制由5个部分组成：明文信息空间M；密文信息空间C；密钥空间K；加密变换Ek:MC，其中kK；解密变换Dk：CM，其中kK。密码体制分为对称密钥密码技术(私钥加密)和非对称密钥密码技术(公钥加密)。对称密钥密码体制从加密模式上可分为序列密码和分组密码两大类；非对称密码体制加密使用两个不同的密钥：一个公共密钥和一个专用密钥。
公共密钥加密算法主要有：RSA算法、背包算法、椭圆曲线算法等。什么是对称密码体制和非对称密码体制？两者有何区别和联系？答：对称（传统）密码体制是从传统的简单换位、代替密码发展而来的。对称密钥密码体制从加密模式上可分为序列密码和分组密码两大类。1976年，、、分别提出了非对称密码体制的思想，这种密码体制不同于传统的对称密钥密码体制，它要求使用两个不同的密钥：一个公共密钥和一个专用密钥。用户首先要保障专用密钥的安全，公共密钥则可以公开发布信息。因公共密钥与专用密钥是紧密联系的，用公共密钥加密的信息只能用专用密钥解密，反之亦然。除加密功能外，公钥系统还可以提供数字签名。公共密钥加密算法主要有：RSA算法、背包算法、椭圆曲线算法等。对称密码体制和非对称密码体制两者的区别和联系如下：对称密码体制和非对称密码体制是密码体制的两种不同的分类。对称密码体制是应用较早的密码体制，技术成熟。在对称密码体制中，使用的密钥只有一个《计算机网络安全技术》第3章信息加密技术，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。对称密码体制的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。
不足之处是交易双方都使用同样密钥，安全性得不到保证。密钥管理成为了用户的负担。对称密码体制在分布式网络系统上使用较为困难，主要是因为密钥管理困难，使用成本较高。非对称密码体制使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙——公钥和私钥。在使用非对称密码体制加密文件时，只有使用匹配的一对公钥和私钥，才能完成对明文的加密和解密过程。由于非对称密码体制拥有两个密钥，特别适用于分布式系统中的数据加密。比较DES密码算法和三重DES算法。答：DES密码是一种采用传统加密方法的第一个分组密码，是目前应用最广泛的分组对称密码算法，发展至今已成为工业界的标准密码算法。DES加密算法属于密钥加密算法（对称算法），输入的是64比特的明文组，在64比特密钥的控制下产生64比特的密文。64比特的密钥中含有8个比特的奇偶校验位，所以实际有效密钥的长度为56比特。DES解密算法输入的是64比特的密文，输出64比特的明文，解密算法与加密算法一样，只是将密钥组的使用次序反过来。DES解密算法与DES加密算法基本相同，不同之处在于DES解密时使用的密钥顺序与DES加密过程中密钥的使用顺序刚好相反，其他各参数及算法均相同。DES现在已经不被视为一种安全的加密算法，因为它使用的56位密钥过短。
针对56位密钥长度的DES算法不安全的因素，人们提出了多重DES算法，主要有双重DES及三重DES。三重DES加密主要有4种工作模式，分别如下。（1）DES-EEE3模式：共使用三个不同的密钥，并顺次使用三次DES加密算法。（2）DES-EDE3模式：共使用三个不同的密钥，依次使用“加密-解密-加密”这样一个复合加密过程。加密解密表达式为：C=Ek3（Dk2（Ek1（P））P=Dk1（Ek2（Dk3（P））（3）DES-EEE2模式：顺序使用三次DES加密算法，其中第一次和第三次使用的密钥相同，即加密解密表达式为：C=Ek1（Ek2（Ek1（P））P=Dk1（Dk2（Dk1（P））（4）DES-EDE2模式，依次使用“加密-解密-加密”算法，其中第一次和第三次使用的密钥相同，加密解密表达式为：C=Ek1（Dk2（Ek1（P））P=Dk1（Ek2（Dk1（P））IDEA算法的工作原理是什么？答：IDEA算法是对称密码体制中的一种基于数据块的分组加密算法，整个算法包含子密钥产生、数据加密过程、数据解密过程三个部分。该算法规定明文块与密文块均为64比特，密钥长度为128比特，加密与解密算法相同，只是密钥各异，其基本工作原理如下图所示。
IDEA工作原理简述RSA算法的优点和缺点。答：RSA算法的优点：（1）RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。（2）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。它特别符合计算机网络环境。（3）RSA算法解决了大量网络用户密钥管理的难题，这是公钥密码系统相对于对称密码系统最为突出的优点。RSA算法的缺点:RSA的安全性依赖于大数的因子分解。但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价，而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是问题。加解密速度太慢。由于RSA算法的分组长度太大，为保证安全性，n至少也要600比特以上，这样使运算代价很高，尤其是加解密速度较慢，较对称密码算法慢几个数量级；而且随着大数分解技术的发展，n的长度还在增加，不利于数据格式的标准化。密钥发生器加密器E解密器D明文