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2025年信息系统安全专家量子拜占庭容错协议专题试卷及解析1

2025年信息系统安全专家量子拜占庭容错协议专题试卷及

解析

2025年信息系统安全专家量子拜占庭容错协议专题试卷及解析

第一部分：单项选择题（共10题，每题2分）

1、量子拜占庭容错协议（QBFT）相较于传统拜占庭容错协议（BFT），其核心优

势在于？

A、更低的通信复杂度

B、对量子计算攻击的抵抗力

C、更快的共识达成速度

D、更简单的算法实现

【答案】B

【解析】正确答案是B。量子拜占庭容错协议的主要设计目标是抵御未来量子计算

机可能带来的安全威胁，如Shor算法对传统加密算法的破解。选项A、C、D虽然可

能是某些改进型BFT协议的特点，但并非QBFT的核心优势。知识点：量子安全、拜

占庭容错。易错点：容易将QBFT与其他性能优化的BFT协议混淆，忽略其“量子安

全”的核心定位。

2、在QBFT中，用于抵御量子攻击的密码学基础通常是？

A、RSA非对称加密

B、椭圆曲线密码学（ECC）

C、后量子密码学（PQC）

D、哈希函数

【答案】C

【解析】正确答案是C。后量子密码学（PQC）是一类被认为能够抵抗经典计算机

和量子计算机攻击的密码算法，是构建量子安全协议的基础。RSA和ECC已被证明易

受量子计算机攻击。哈希函数本身虽然相对安全，但通常需要与PQC结合使用才能构

建完整的签名或密钥交换方案。知识点：后量子密码学、量子威胁。易错点：可能误认

为哈希函数本身足以提供量子安全性，而忽略了其在协议中的辅助角色。

3、拜占庭容错协议中，“拜占庭节点”指的是？

A、发生故障但行为可预测的节点

B、完全离线的节点

C、可能恶意行为、发送矛盾信息或故意延迟的节点

D、网络延迟极高的节点

【答案】C

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【解析】正确答案是C。拜占庭节点的定义是“最坏情况”下的故障节点，它不仅可能

宕机，还可能主动作恶，如发送伪造或矛盾的信息，试图破坏系统一致性。选项A描述

的是崩溃停止故障，B是离线节点，D是网络问题，均不属于拜占庭行为的范畴。知识

点：拜占庭故障模型。易错点：容易将拜占庭故障与普通的网络延迟或节点崩溃混淆。

4、QBFT协议在达成共识前，通常需要经历一个“准备”（Prepare）阶段。该阶段

的主要目的是？

A、选举新的主节点

B、收集足够多的节点对某个提案的承诺，以证明该提案被广泛接受

C、执行最终的交易

D、验证节点的身份

【答案】B

【解析】正确答案是B。在典型的BFT类协议（包括QBFT）中，Prepare阶段是共

识过程的关键环节，节点在此阶段广播对特定提案的“准备”消息，当收集到足够多（通

常是2f+1，f为拜占庭节点数）的准备消息后，才能进入下一阶段，确保提案在诚实节

点中达成一致。选项A、C、D是协议的其他部分或功能。知识点：BFT共识阶段。易

错点：可能混淆Prepare阶段与PrePrepare阶段或Commit阶段的功能。

5、量子密钥分发（QKD）在QBFT中的潜在作用是？

A、替代所有数字签名

B、用于节点间安全地协商和更新后量子密码学密钥

C、直接生成共识结果

D、减少网络通信量

【答案】B

【解析】正确答案是B。QKD利用量子力学原理提供理论上无条件安全的密钥交

换，它可以作为QBFT中密钥管理的一种增强手段，用于安全地分发或更新用于签名

和加密的后量子密钥。它不能替代签名（A），也不能生成共识（C）或减少通信量（D）。

知识点：量子密钥分发、密钥管理。易错点：可能夸大QKD的作用，认为它能解决所

有安全问题，而忽略了其在协议中的具体应用场景。

6、在QBFT中，如果主节点（Leader）被识别为恶意或故障，系统通常会启动什

么机制？

A、视图更换（ViewChange）

B、网络分区隔离