2019/11/22
哈工大Mooc——計算機網絡：作業10
若單碼替代密碼的替代關系（密鑰）如下：
明文:abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
密文:mnbvcxzasdfghjklpoiuytrewq
1）請加密報文“This is an easy problem”；
2）解密報文“rmij'u uamu xyj”。
我的答案
1）加密報文為：uasi si mj cmiw lokngch
2）解密報文為：wasn`t that fun
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2（6分）
假設攻擊者可以加密明文“The quick brown fox jumps over the lazy dogs”，並的到密文。請問：
1）攻擊者是否可以利用選擇明文攻擊破解單碼替代密碼的所有報文？為什么？
2）攻擊者是否可以利用選擇明文攻擊破解多碼替代密碼的所有報文？為什么？
我的答案
1）能破解；因為在單碼替代密碼系統中，字母之間的替代關系是固定的，而選擇明文中已包含了所有字母，所以選擇明文攻擊可以完全確定字母替代關系，所以可以破解。
2）不行，多碼替代密碼是采用多個單碼替代密碼的組合，不同位置采用不同的單碼替代密碼，一句話包含不了這些規律信息。
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3（8分）
考慮p=5和q=11的RSA算法。請問：
1）n和z是什么？
2）若令e=3，為什么e是一個合理的選擇？
3）求d是的de mod z = 1，且de<160；
4）使用密鑰（n,e）加密報文m=8。（提示：[(a mod n)*(b mod n)] mod n = (a*b) mod n）
我的答案
1）n = pq = 55;
z = (p-1)(q-1) = 40;
2) e<n且e與z互質；
3）ed-1剛好被z整除,
d = (40i+1)/3, i為大於0的整數，保證d也為整數，
當i=2時，d=27
4) c = me mod n = 17
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4（10分）
假設Alice和Bob之間共享兩個密鑰：一個報文認證密鑰S1和一個對稱加密秘鑰S2。請利用圖示設計一個通信方案，要求支持報文完整性和機密性。
我的答案
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5（10分）
假設Alice想給Bob發送一封郵件； Bob擁有公鑰-私鑰對(KB+，KB–)，Alice有Bob的證書，但是Alice沒有公鑰-私鑰對；Alice和Bob共享相同的散列函數H(·)。請回答下列問題：
1). 在這種情況下，是否能設計一個方案使得Bob可以核實郵件消息是由Alice創建的？如果能，請繪制框圖解釋該方案；如果不能，請簡單解釋原因。
2). 能否設計一個方案，支持Alice向Bob發送機密性郵件？如果能，請繪制方案框圖；如果不能，請簡單解釋原因。
我的答案
1）不能，Alice只持有bob的公鑰，沒有自己和bob所獨有的一段報文認證密鑰s1，也沒有自己的公鑰私鑰對，無法證明自己是Alice
2）可以，只要Alice的報文經過Bob的公鑰KB+加密，就可以實現機密傳輸，Bob收到之后可以用私鑰解密。
如圖所示：
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6（6分）
假設Alice和Bob基於SSL會話進行通信。假設有一個沒有任何共享密鑰的攻擊者，在數據包流中插入一個具有正確TCP校驗和與序列號（以及正確的IP地址和端口號）的偽造TCP段。接收端的SSL會接收該偽造TCP段並向上層應用提交載荷嗎？為什么？
我的答案
不會
SSL協議就是介於TCP和應用層之間的一個安全協議，用於提供傳輸過程中的機密性、完整性和認證，即便TCP校驗通過，序列號正確，由於其沒有遵循ssl協議，一樣會被識別出來。
因為偽造的TCP無法通過數據完整性校驗（攻擊者沒有共享的MAC密鑰）
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考慮下列偽WEP協議，共享密鑰為4比特，設為1010；IV為2比特，在產生密鑰流時，附加在密鑰之后。產生的4種密鑰流如下：
101000: 0010101101010101001011010100100 . . .
101001: 1010011011001010110100100101101 . . .
101010: 0001101000111100010100101001111 . . .
101011: 1111101010000000101010100010111 . . .
假設所有消息長度為8比特；ICV為4比特，是通過數據的前4比特與后4比特異或所得；偽WEP分組包含3個字段：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協議發送消息 m = 10100000，那么WEP分組的3個字段的值分別是多少？
2).說明當接收端解密該WEP分組時，如何恢復消息和ICV。
3).假設Trudy截獲了一個WEP分組(未必是IV = 11)，並在向接收端轉發前修改該分組，且Trudy並不知道對應任何IV的密鑰流。如果Trudy翻轉了ICV的第一個比特，則Trudy還必須翻轉哪些/個其他比特，才能使得被修改的分組通過ICV檢查？
我的答案
1）第一個字段就是IV，不加密，為： 11
第二個字段是消息字段，加密之后為：01011010
第三個字段 ICV,加密之后為：0010
2）IV是不加密的，首先用共享密鑰加IV輸入到密鑰流發生器產生密鑰流，用密鑰流和第二第三個字段逐位異或，得到解密的消息和ICV，之后根據消息計算ICV，與收到的ICV比對，若相同，則表明收到的報文完整。
3）可以翻轉消息字段的第1位，或者是第5位。
因為ICV的第1位是消息的第1位和第5位異或得到。密文與相同的密鑰流異或，會還原到原消息，翻轉1位，異或得到的也是翻轉的，所以，只需要消息的第1位或第5位
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