交大网络与信息安全第二次作业

网络与信息安全第二次作业Assign2-InetSec加密Assign2-InetSecCryptoSecretandPublicKeyCryptography密钥和公钥的密码技术1.HowmanyDESkeys,ontheaverage,encryptaparticularplaintextblocktoaparticularciphertextblock?[Kaufman§3.3](10points)一般来说，把一段详细的评述文字加密成一段加密文字，需要多少位DES密码？答：DSE一般采用56位长度的Key，所以总共有256种可能，这个数字大约是7.2X10的16次方。2.SupposetheDESmanglerfunctionmappedevery32-bitvaluetozero,regardlessofthevalueofitsinput.WhatfunctionwouldDESthencompute?[Kaufman§3.5](10points)假设这种DES切割函数就是不管输入什么值每32位的值都映射成0，那么DES是什么函数又是怎么计算的呢？答：置换函数Li=Ki-1;Ri=Li+1*F(Ri-1,Ki)3.Itissaidthattheinitialandfinalpermutationsofall64bitsinDESoperationdonotenhancethecryptographicstrengthoftheencryptionalgorithm.Couldyouprovideanexplanationwithoutusingsophisticatedmathematics?(10points)据说，64位前后交换位置这种DES方法不能提高加密算法的密码强度。不使用复杂的数学理论你能提供一个解释来说明吗？答：因为输出排列=(输入排列)-1，每一个排列都是一个有次序的Bryant-Tree排列，所以并没有安全上的改善。4.Computethenumberof64-bitencryptionoperationsperformedforannbitplaintextusingCBC,k-bitOFBandk-bitCFB.Countallencryptionoperations,notjustoperationsperformedontheplaintextitself.Takeasanexample,n=1024andk=32.(10points)计算64位的数字加密操作通过使用CBC，k位OFB和k位CFB把它变成一个n位的评述文字。计算所有的加密操作，这些操作不仅仅运行在这个评述文字本身。举个例子n=1024和k=32。答：密文区段串接(CipherBlockChaining,CBC)模式k-位元密文反馈(k-bitsCipherFeedback,CFB)模式加密运算程序：SR1=IVC1=Fj(EK(SR1))⊕P1SRm=Sj(SRm-1)||Cm-1；m=2,3,4,„,NCm=Fj(EK(SRm))⊕Pm；m=2,3,4,„,NC=C1||C2||C3,„,CN解密运算程序：SR1=IVP1=Fj(DK(SR1))⊕C1SRm=Sj(SRm-1)||Cm-1；m=2,3,4,„,NPm=Fj(DK(SRm))⊕Cm；m=2,3,4,„,NP=P1||P2||P3,„,PNk-位元输出反馈(k-bitsOutputFeedback,OFB)模式加密运算乘程序：SR1=IVO1=Fj(EK(SR1))C1=P1⊕O1SRm=Sj(SRm-1)||Om-1；m=2,3,4,„,NOm=Fj(EK(SRm))；m=2,3,4,„,NCm=Om⊕Pm；m=2,3,4,„,NC=C1||C2||C3,„,CN解密运算程序：SR1=IVO1=Fj(DK(SR1))P1=O1⊕C1SRm=Sj(SRm-1)||Om-1；m=2,3,4,„,NOm=Fj(DK(SRm))；m=2,3,4,„,NPm=Om⊕Cm；m=2,3,4,„,NP=P1||P2||P3,„,PN5.ConsiderthefollowingmethodofencryptingamessageusingCBCmode.Toencryptamessage,oneusesthealgorithmfordoingaCBCdecryption.Todecryptamessage,oneusesthealgorithmfordoingaCBCencryption.Wouldthiswork?HowsecureisthisalternativemethodincomparisonwiththenormalCBCmode?(10points)考虑以下这种方法，通过CBC模式加密一个消息。为了加密一个消息，可以使用一个CBC解码算法。为了解密一个消息，可以使用一个CBC加密算法。这是怎么实现的呢？这种转换方法与一般的CBC模式比起来有多安全呢？答：这种方式是可以的。这种方式不如通常的CBC模式安全，因为解密算法是，每个密文组分别解密，再与上一个块密文亦或就可以恢复明文。解密算法的输入是明文，这样的安全性就非常低。6.Whatpseudo-randombitstreamisgeneratedby64-bitOFBwithaweakDESkey?(10points)Note:pleaserefertoKaufman§3.3.6forthedefinitionofweakkey.通过使用一个弱的DES密码加密而成的64位OFB，将产生什么伪随机的比特流呢？注：请参考Kaufman§3.3.6相关章节弱密码的定义答：OFB是用虚拟随机数产生器加上IV与密钥，产生“一次性冗字填充”片段，即Ex(IV),Ex(Ex(IV)),Ex(Ex(Ex(IV))),…。一个弱DESKey是自己本身的反转，对于任何一个块来说b:Ex(b)=Dx(b).SoEx(Ex(b))=b.应此OFB的填充序列是Ex(IV),IV,Ex(IV),IV,…..。这样的规律导致不安全性。7.InRSAalgorithm,isitpossibleformorethanonedtoworkwithagivene,p,andq?[Kaufman§6.3](10points)在RSA算法中，当我们知道e,p,g，是否可能得到超过一个d？答：不能得到，要得到d必须知道pqne。8.InRSAalgorithm,whatistheprobabilitythatsomethingtobeencryptedwillnotbeinZ*n?[Kaufman§7.11](10points)在RSA算法中，被加密的一些不属于Z*n,,什么情况下是可能发生的？答：SinceZn=n-1andZn*=n–p–q+1Probability=(Zn–Zn*)/Zn=(P+q+12)/(n–1)9.InthedescriptionofpossibledefenseagainstMan-in-the-MiddleAttack[Kaufman§6.4.2,3],itstatedthatencryptingtheDiffie-Hellmanvaluewiththeothersides’spublickeyshallpreventtheattack.Whyisthiscaseassumptionthatanattackercanencryptwhateveritwantswiththeothersides’publickey?[Kaufman§6.2](10points)在描述defenseagainstMan-in-the-MiddleAttack这种可能性时，它说用另外种方面的普通密码加密这个Diffie-Hellman值可以预防这方面的攻击。为什么一个攻击可以用另一方面的普通密码加密任何它想要的呢？答：普通密码加密这个Diffie-Hellman值，可以得知该文件的加密密码方式，从而找出规律。对其进行解密。所以才有此说法。10.Inmodulararithmetic,whymusttheoperandxberelativelyprimewiththemodulusninorderforxtohaveauniquemultiplicativeinverse?(10points)在模运算中，为什么一定要把操作数x设置成模数的相关初始值，是为了让x有一个唯一的乘法倒数吗？答：并非如此。可能是为了运算方便的关系。我们可以找到莫个数的乘法倒数相对应的不同本源根数。一辈子时光在匆忙中流逝，谁都无法挽留。多少人前半生忙忙碌碌，奔波追逐，后半生回望过去，难免感叹一生的碌碌无为，恨时光短暂，荒废了最好的光阴。人过中年，不停跟时间妥协，之所以不争抢，处世淡然，完全是经过世故的淬炼，达到心智的成熟。有朋友问我，怎样写出滋润心灵的文字？是要查字典，引用名言，还是有什么规律？我笑着回，随心随意，不为难自己。你为难自己，就要刻意去效仿，你不随心随意就要被名利世俗困扰，自然心态会有偏差，文字也染上了俗气。现实生活中，不乏完美主义者，终日在不食人间烟火的意境中活着，虚拟不切合实际。如此，唯有活在当下，才是真正的人生笺言。常常想，不想活在过去的人，是经历了太多的大起大落，不想被束缚在心灵蜗居里的人，是失去的太多，一番大彻大悟后，对视的眼神定会愈发清澈，坦然笑对人生的雨雪冰霜。对于随波逐流的人们，难免要被世俗困扰，不问过去，不畏将来又将是怎么样的一种纠葛，无从知晓。不得不说，人是活在矛盾中的。既要简单，又难淡然，挣扎在名利世俗中，一切身不由己，又有那样的生活是我们自己想要的呢？人前，你笑脸相迎，带着伪装的面具，不敢轻易得罪人；人后，黯然伤怀，总感叹命运的不公平，人生的不如意；常常仰望别人的幸福，而忽视了自己，却不知你与他所想要的幸福，都只得一二，十之八九只有在希冀中追求，不是吗？人活一辈子，心怀梦想，苍凉追梦，难能可贵的是执着向前，义无反顾，最惧怕瞻前顾后，退缩不前。一生短暂如光影交错，有几个人能放下牵绊，有几个人能不难为自己，活的精彩呢！我们的一生，是匆忙的行走，谁的人生，不是时刻在被命运捉弄中前行。我想，我是无法和命运抗衡的，却又时刻想做真实的自己。眼下的生活是一面镜子，对照着卑微的自己，心有万千光芒，无法放弃的却总是太多太多。中年，人生的分水岭，不再有小女孩的浪漫情怀，撒娇卖萌，穿着也越发简单，舒适即可。年轻时可以穿紧身裙，牛仔裤，甚至小一码的高跟鞋，不惜磨破了脚板，夹痛了脚趾，依旧笑魇如花，人前卖弄。年少时，青春做砝码，别人的一句赞美能心头飘飘然，走在马路上，陌生男子的回头率，成了青春的资本，忘乎所以。年龄越大，对身边的一切似乎没了热情，争吵，攀比，打扮，都没了兴趣。有人说，女人要爱自己，打扮的漂漂亮亮的才行，而我却恰恰相反，正如有一天涂了口红出门，儿子吓了一跳，一句太庸俗，再昂贵品牌的口红你都不适合，让我哑然失笑。原来，他宁愿喜欢素面朝天的妈妈，也不想要矫揉造作的中年妇女，我必须保持最初的简洁，亦或简单。居家女人虽平庸，却总想活出真我。不喜欢的东西，学会舍弃，生活趋于安静。每天打理家务，照顾子女，空闲的时间看看书，散散步，陪婆婆去买菜，少一些功利心，多一些平常心，生活便达到了想要的简单。人过中年天过午，流逝的时间不会等我的。不想为难自己了，几十年光阴里，不停做着事与愿违的选择，极力说服自己，多替别人想想，多顾及别人的感受，却忽视了委屈的自己。我承认，给自己负担，就是难为自己。不愿意放下，就是心态使然。其实，你大可不必为了别人改变自己，为自己活着，才是真理。从今天起，不愿意迎合的人，选择放手；卑鄙下流，虚情假意的损友，拒绝交往，只要随心随意，什么都不是难题。要明白，他们走近你的世界，只想利用你，却从不顾及你的感受，既保持若即若离，又想无偿索求，时刻为难着你，美其名曰这是一份难得的缘一辈子时光在匆忙中流逝，谁都无法挽留。多少人前半生忙忙碌碌，