2024年1月22日发(作者：)
07研究生密码学与网络安全试题
1：应用一种加密方法，将一段明文加密成密文，用任意一种语言编写出完整的程序。
2：制作一种数字水印方案，写出完整制作过程。（作品通过网上提供）
3：简单叙述分组编码技术的基本应用过程。
4：防火墙技术的应用
一种过滤型防火墙规则定义在转发控制表内容如下
Direction Type Src Port Dest Port Action
传输方向 协议类型 报文源地址 源主机端口 报文宿地址 宿主机端口 控制操作
访问要求：
1）网络123.45.0.0/16不愿其他Internet 主机访问其站点；
2）但它的一个子网123.45.6.0/24和某大学135.79.0.0/16有合作项目，因此允许该大学访问该子网(Allow )；
3）然而135.79.99.0/24是黑客天堂，需要禁止(Deny)。
请根据上述要求完成规则设计原则，完成下表填写。
1
2
3
4
5
Direction
In
Out
In
Out
Both
Type
*
*
*
*
*
Src
Port
*
*
*
*
*
Dest
Port
*
*
*
*
*
Action
陕西科技大学答题纸
课程 密码学与网络安全 班级
学号 姓名
1．应用一种加密方法，将一段明文加密成密文，用任意一种语言编写出完整的程序。
答：(以下程序用C#编译，在VS2005下运行通过)
using System;
using c;
using entModel;
using ;
using g;
using ;
using ;
namespace mima1
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
char[,] mabiao=new char[11,26]; //定义二维全局数组,用以保存密码码表
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
//生成窗口的同时,建立随机产生26×10的二维密码码表,在窗口的生命周期内,不会发生变化.
{
for(int i=0;i<11;i++)
for (int j = 0; j < 26; j++)
{
mabiao[i, j] = (char)(j + 97);
}
Random r = new Random();
for (int i = 1; i < 11;i++ )
for (int j = 25; j >= 0; j--)
{
int address = (0, j);
char tmp = mabiao[i,address];
mabiao[i, address] = mabiao[i,j];
mabiao[i, j] = tmp;
}
}
private string jiami(string mingwen) //加密过程,10组码表轮转替换
{
string miwen="";
int count=1;
for(int i=0;i
{
for (int j = 0; j < 8; j++)
{
for (int m = 0; m < 26; m++)
{
if (!=)
if (!(mingwen[i * 8 + j].Equals("")) && (mingwen[i * 8 +
j]).Equals((char)(m + 97)))
miwen += mabiao[count, m];
}
}
if (count==10) count=0;
}
return miwen;
}
private string jiemi(string miwen) //解密过程,与加密过程原理相当
{
string mingwen = "";
int count = 1;
for (int i = 0; i < / 8+1; i++, count++)
{
for (int j = 0; j < 8; j++)
{
for (int m = 0; m < 26; m++)
{
if ( != )
if (!(miwen[i * 8 + j].Equals("")) && (miwen[i * 8 +
j]).Equals(mabiao[count, m]))
mingwen += (char)(m + 97);
}
}
if (count == 10) count = 0;
}
return mingwen;
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) //点击此按钮,执行加密
{
= jiami();
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e) //显示码表,有利于检查排错
{
string show="码表如下：(n=8加密)n";
for (int i = 0; i < 11; i++)
{
for (int j = 0; j < 26; j++)
{
show += mabiao[i, j].ToString()+" ";
}
show += "n";
}
(show,"码表");
}
private void button3_Click(object sender, EventArgs e) //点击此按钮,执行解密
{
= jiemi();
}
}
}
2．制作一种数字水印方案，写出完整制作过程。
答：以下是加网上最常见的多行斜体数字文印的方法：(操作工具为Photoshop CS2)
第一步，新建图片，设置适当的图片大小，选择文字工具，在图片上输入你要添加的文字，调节文字大小、字体以及文字角度，栅格化文字图层，保存为自定义的图案；
第二步，打开要加水印的图片，新建一个图层；只选择新建的图层，用刚才保存的图案进行填充；并调整图层透明度为20%～40%。
第三步，合并图层，并保存。
这样，图片的数字水印就制作完成了，当我们需要给很多文件加水印的时候，可以使用Photoshop中的动作功能以及批处理功能来实现，即用动作记录加水印的操作，再用批处理对目标文件夹内所有文件执行统一操作。这种制作水印的方法的缺陷在于它是可见水印，破坏了原有图像的数据。此外，我们还可以利用Photoshop自带的Digimarc工具(滤镜→Digimarc)很方便地制作简单的隐形水印。
3．简单叙述分组编码技术的基本应用过程。
答：分组密码分为三类：代替密码(Substitution)、移位密码(Transposition)和乘积密码。
分组密码就是将明文消息序列
m1,m2,…,mk,…
分成等长的消息组(m1,m2,…,mn)，(mn+1,mn+2,…,m2n)，…
在密钥控制下，按固定的算法Ek一组一组进行加密，加密后输出相等数量的密文组
(y1,…,ym)，(ym+1,…,y2m)，…
一个分组密码是一种映射
F2n×F2t→F2m
记为E(X，K)或EK(X)，X∈F2n，K∈F2t，F2n称为明文空间，F2m称为密文空间，F2t称为密钥空间。n为明文分组长度，当n＞m时，称为有数据压缩的分组密码；当n＜m时，称为有数据扩展的分组密码；当n＝m且一一映射时，EK(X)就是GF(2)n到GF(2)n的置换。通常最常见的就是最后一种情况。
先介绍第一种，代替密码。代替密码使用到的算法Ek，实际上是一组码表的集合。在每一个码表当中，每一个明文字符都有相应的另一个密文字符(组)与之相对应，比如a对应b，b对应d，或者a对应bd，b对应ac……等等，当采用a对应bd这种格式的时候，我们使用的是有扩展的密码。每一个对应的码表中包含的明文都是一组完整的字符集，所对应的密文则是没有重复的字符(字符组)集，这样，才能够保证每一个明文都能找到与之相对应的密文。代替密码是很简单的加密方法，如果我们把一组密钥称为一个码表，那么只使用一组密钥的单码表代替密码显然是很不安全的，所以产生了多码表代替密码，即利用一个以上的码表进行分组加密。这就是我们所说的分组代替密码。
移位密码则是一种更简便的加密方法。据说恺撒是率先使用加密函的古代将领之一，因此这种加密方法又被称为恺撒密码。移位密码的算法是这样的，假如位移量为n，那么对于明文当中的一个ASC码值为m的字符，则采用ASC码码值m+n或者m-n所对应的字符做替换，比如当位移量为2时，我们用a替换c，同样就可以得出b对应的一定是d，c对应的一定是e。由于它的码表是采用移位方法得到的，所以被命名为移位密码。显然的，相对于代替密码而言，移位密码更容易被破解，但是其码表占用的存储空间却非常非常小，它的码表只需要保存所移动的位数而已，而不需要像代替密码一样记录下所有的码表序列。
随着计算机数的发展，，早期的代替和移位密码已无安全可言。一个增加密码强度的显然的方法是合并代替和移位密码，这样的密码称为乘积密码。如果密文是由明文运用轮函数多次而得，这样的乘积密码又称为迭代分组密码。DES和今天的大多数分组密码都是迭代分组密码。
4．创建防火墙规则如下：
1
2
3
4
5
Direction
In
Out
In
Out
Both
Type
*
*
*
*
*
Src Port Dest
123.45.0.0/16
Port
*
Action
Deny
Deny
Allow
Allow
Deny
135.79.99.0/24 *
123.45.0.0/16
135.79.0.0/16
123.45.6.0/24
*
*
*
*
*
135.79.99.0/24 *
123.45.6.0/24
135.79.0.0/16
*
*
*
*
注：*指任意、任何(如所指的表示为任意的协议类型)，其他的类推
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