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假设用户A和用户B为了互相验证对方的身份，设计了如下通信协议：

中级信息安全工程师,历年真题,《信息安全工程师》案例分析真题汇编

其中：中级信息安全工程师,历年真题,《信息安全工程师》案例分析真题汇编是随机数，是双方事先约定并共享的口令，“||”表示连接操作。f是哈希函数。

【问题1】（2分）

身份认证可以通过用户知道什么、用户拥有什么和用户的生理特征等方法来验证。请问上述通信协议是采用哪种方法实现的？

【问题2】（2分）

根据身份的互相验证需求，补充协议第3步的空白内容。

【问题3】（2分）

通常哈希函数f需要满足下列性质：单向性、抗弱碰撞性、抗强碰撞性。如果某哈希函数f具备：找到任何满足f（x）=f（y）的偶对（x，y）在计算上是不可行的，请说明其满足哪条性质。

【问题4】（2分）

上述协议不能防止重放攻击，以下哪种改进方式能使其防止重放攻击？

（1）在发送消息加上时间参量。

（2）在发送消息加上随机数。

【问题5】（4分）

如果将哈希函数替换成对称加密函数，是否可以提高该协议的安全性？为什么？

正确答案及解析

正确答案

解析

【问题1】

口令是接收双方预先约定的秘密数据，它用来验证用户知道什么。

【问题2】

第3步中用户A将共享口令和随机值用hash函数加密后，发送给用户B，以便用户B对其身份进行验证。

【问题3】

Hash 函数满足以下性质：

单向性：对任何给定的 hash 函数值 h，找到满足 H（x）等于h的 x 在计算上是不可行的。

抗弱碰撞性：对任何给定的分组 x，找到满足y不等于x 且 H(x)=H(y)的 y 在计算上是不可行的。

抗强碰撞性：找到任何满足 H(x)=H(y)的偶对(x，y)在计算上是不可行的。

【问题4】

重放攻击是指入侵者从网络上截取主机A发送给主机B的报文，并把由A加密的报文发送给B，使主机B误以为入侵者就是主机A，然后主机B向伪装成A的入侵者发送应当发送给A的报文。防止重放攻击的方法是使用不重数；如加随机数、加时间戳、加流水号等。

【问题5】

对称加密体制中，密钥的管理和分发非常困难，不够安全。在数据传送前，发送方和接收方必须商定好密钥，然后双方都必须要保存好密钥，如果一方的密钥被泄露，那么加密信息也就不安全了。另外，每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的唯一密钥，这会使得收、发双方所拥有的钥匙数量巨大，密钥管理成为双方的负担。