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2025年大学《密码科学与技术-哈希函数与数字签名》考试模拟试题及答案解析

单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________

一、选择题

1.哈希函数的主要特性不包括（）

A.单向性

B.抗碰撞性

C.可逆性

D.雪崩效应

答案：C

解析：哈希函数具有单向性，即从哈希值无法反推出原始数据；抗碰撞性，即找到两个不同输入产生相同输出的难度极大；雪崩效应，即输入微小变化会导致输出大幅改变。可逆性不是哈希函数的特性，这正是其与其他函数（如加密函数）的区别。

2.下列关于MD5算法的描述，错误的是（）

A.MD5算法输出长度为128位

B.MD5算法基于位运算和模加运算

C.MD5算法是单向哈希函数

D.MD5算法存在已知碰撞

答案：A

解析：MD5算法输出长度为128位，而不是256位。MD5基于位运算、模加运算和压缩函数。MD5是单向哈希函数，理论上不可逆。MD5已被证明存在碰撞，不适用于安全要求高的场景。

3.SHA-256算法与MD5算法相比，主要优势是（）

A.计算速度更快

B.输出长度更长

C.抗碰撞性更强

D.更易于实现

答案：C

解析：SHA-256输出长度为256位，MD5为128位。SHA-256基于更复杂的结构（Merkle-Damg?rd变种），抗碰撞性更强。SHA-256计算速度比MD5慢，实现也更复杂。

4.数字签名的核心功能是（）

A.保证数据完整性

B.防止数据篡改

C.识别发送者身份

D.以上都是

答案：D

解析：数字签名通过哈希函数和私钥加密实现，能够同时保证数据完整性、防止篡改，并验证发送者身份。

5.使用RSA算法进行数字签名时，签名过程需要（）

A.公钥和私钥

B.私钥和公钥

C.只有公钥

D.只有私钥

答案：D

解析：数字签名使用发送者的私钥对数据哈希值进行加密，接收者使用公钥解密验证，因此签名过程必须使用私钥。

6.ElGamal签名方案的安全性依赖于（）

A.大整数分解难题

B.离散对数难题

C.模运算难题

D.哈希函数碰撞难题

答案：B

解析：ElGamal签名方案基于离散对数问题，其安全性依赖于计算离散对数的困难性。

7.以下哪项不是数字签名必须满足的性质（）

A.可验证性

B.不可伪造性

C.可恢复性

D.抗否认性

答案：C

解析：数字签名具有可验证性（接收者能验证签名）、不可伪造性（伪造者无法生成有效签名）、抗否认性（签名者无法否认其签名行为）。数字签名本身不提供数据恢复功能。

8.在数字签名应用中，PKI系统主要提供（）

A.密钥管理

B.数字证书

C.认证服务

D.以上都是

答案：D

解析：PKI（公钥基础设施）通过数字证书、密钥管理和认证服务，为数字签名应用提供安全基础。

9.以下关于哈希函数碰撞的描述，正确的是（）

A.碰撞必然存在于所有哈希函数中

B.碰撞是指两个不同输入产生相同输出

C.碰撞只能通过暴力破解找到

D.碰撞意味着哈希函数不再安全

答案：B

解析：根据生日悖论，任何哈希函数都存在碰撞可能性。碰撞是指两个不同输入产生相同哈希值。找到碰撞的方法有多种，不一定需要暴力破解。存在碰撞不直接意味着哈希函数不安全，关键在于找到碰撞的难度。

10.双向哈希函数的特点是（）

A.可逆性

B.单向性

C.可逆性和单向性

D.不可逆性

答案：B

解析：双向哈希函数（即哈希函数）具有单向性，即从输出无法反推出输入。它不是可逆的，也不需要不可逆性，单向性是其核心特性。

11.哈希函数的“雪崩效应”指的是（）

A.输入数据微小变化导致输出哈希值也发生微小变化

B.相同输入总是产生相同输出

C.不同输入总是产生不同输出

D.输入数据微小变化导致输出哈希值发生巨大变化

答案：D

解析：哈希函数的雪崩效应是指对输入数据进行微小改动（例如改变一个比特），输出的哈希值会发生显著且不可预测的变化，这有助于增强数据的必威体育官网网址性和抗碰撞性。

12.以下哪种攻击方法利用了哈希函数的碰撞特性（）

A.重放攻击

B.拒绝服务攻击

C.穷举攻击

D.碰撞攻击

答案：D

解析：碰撞攻击是指利用哈希函数存在碰撞的可能性，找到两个不同的输入数据，它们具有相同的哈希输出。这种攻击可以用于伪造数字签名、篡改数据等场景。

13.在SHA-2系列哈希算法中，输出长度最短的是（）

A.SHA-224

B.SHA-256

C.SHA-384

D.SHA-512

答案：A

解析：SHA-2系列算法包括SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512，其输出长度分别为224位、256位、384位和512位。因此，SHA-224的输出长度最短。