Tổng hợp đề thi môn An toàn an ninh mạng

Đây là tổng hợp các câu hỏi của các đề thi các năm môn An toàn an ninh mạng, có đáp án và giải thích rõ ràng. Mình có đình kèm theo tổng hợp các đề thi của nhiều năm. Đây là tổng hợp các câu hỏi của các đề thi các năm môn An toàn an ninh mạng, có đáp án và giải thích rõ ràng. Mình có đình kèm theo tổng hợp các đề thi của nhiều năm.

DeThiSo1_k50MTT

1 Hệ thống xác thực Kerberos (1 điểm)

Một người dùng trên client C thuộc phân hệ Kerberos A muốn truy nhập vào một server dịch vụ Vrem thuộc phân hệ Kerberos B (rem là viết tắt của từ remote)

a (0,5 điểm) Hãy mô tả cấu trúc của thẻ cấp thẻ mà server cấp thẻ của phân hệ A gửi cho người dùng trên client C để truy cập vào server cấp thẻ của phân hệ B Giải thích rõ các ký hiệu được

sử dụng

b (0,5 điểm)Hãy mô tả cấu trúc của dấu xác thực mà người dùng trên client C gửi cho server cấp thẻ của phân hệ B để xin cấp thẻ truy nhập vào server dịch vụ Vrem Giải thích rõ các ký hiệu được sử dụng

2 Dịch vụ xác thực X.509 (1 điểm)

Xét thủ tục xác thực ba chiều sau đây:

A -> B : A{rA, IDB}

B -> A : B{rB, IDA, rA}

A -> B : A{rB}

Trong đó,

IDA là định danh của A

IDB là định danh của B

rAlà một giá trị ngẫu nhiên do A sinh ra, được đảm bảo là duy nhất trong khoảng thời gian từ t1là thời điểm rAđược sinh ra đến t2là thời điểm rAhết hạn, A lưu lại các thời điểm t1và t2cùng với giá trị rAtrong bộ nhớ cho đến thời điểm hết hạn t2thì xóa đi tất cả những thông tin

đó

rBlà một giá trị ngẫu nhiên do B sinh ra, được đảm bảo là duy nhất trong khoảng thời gian từ t3

là thời điểm rB được sinh ra đến t4 là thời điểm rB hết hạn, B lưu lại các thời điểm t3 và t4 cùng với giá trị rBtrong bộ nhớ cho đến thời điểm hết hạn t4 thì xóa đi tất cả những thông tin đó Giải thích bằng cách nào thủ tục trên phát hiện được hình thức tấn công lặp lại

DeThiSo1_k53MTT

3 Phân phối khóa và xác thực người dùng (2 điểm)

Một hệ thống phân tán bao gồm các server dịch vụ và nhiều người dùng trên các trạm làm việc client khác nhau Người dùng muốn truy nhập vào server dịch vụ cần được xác thực dựa trên mật khẩu Chức năng xác thực người dùng và kiểm tra quyền truy nhập không được giao cho từng server dịch vụ riêng rẽ thực hiện mà được quản lý tập trung thông qua một server xác thực (AS)

và một server cấp thẻ (TGS) Server xác thực biết mật khẩu của tất cả người dùng Server cấp thẻ biết quyền truy nhập của mỗi người dùng đối với từng server dịch vụ Mô hình xác thực của hệ thống là như sau :

(i) Mỗi lần người dùng đăng nhập vào hệ thống

(1) C  AS : IDC ║ IDtgs

(2) AS  C : EKC[Thẻtgs]

(ii) Mỗi lần người dùng yêu cầu một server dịch vụ

(3) C  TGS : IDC ║ IDV ║ Thẻtgs

(4) TGS  C : ThẻV

(iii) Mỗi lần người dùng truy nhập vào server dịch vụ đã yêu cầu

(5) C  V : IDC ║ ThẻV

Thẻtgs = EKtgs[IDC ║ ADC ║ IDtgs ║ TS1 ║ Hạn1]

ThẻV = EKV[IDC ║ ADC ║ IDV ║ TS2 ║ Hạn2]

Trong đó, C là trạm làm việc được người dùng sử dụng, IDC là định danh của người dùng trên máy C, IDtgs là định danh server cấp thẻ, V là server dịch vụ người dùng muốn truy nhập, IDV

là định danh server dịch vụ, Thẻtgs là thẻ cấp thẻ cho phép người dùng truy nhập vào server cấp thẻ TGS, ThẻV là thẻ dịch vụ cho phép người dùng truy nhập vào server dịch vụ V, ADC là địa chỉ mạng của máy C, K C là khóa tương ứng với mật khẩu của người dùng trên máy C, Ktgs là khóa bí mật dùng chung giữa AS và TGS, K V là khóa bí mật dùng chung giữa TGS và V, TS1 và

TS2 là các nhãn thời gian cho biết thời điểm Thẻtgs và ThẻV được tạo ra, Hạn1 và Hạn2 là các

thời hạn cho biết các thẻ tương ứng có giá trị trong bao lâu

a (1 điểm)

Mô tả hai tình huống theo đó một địch thủ không có mật khẩu hay khóa K C của người

dùng IDC vẫn giả mạo thành công người dùng này để được server cấp thẻ cấp cho ThẻV

b (0,5 điểm)

Trong mỗi tình huống nêu trên, sau khi đã lấy được ThẻV , địch thủ làm thế nào để được

server dịch vụ coi là người dùng hợp lệ và được phép truy nhập vào server dịch vụ?

a (0,5 điểm)

Giải thích hình thức tấn công mật khẩu đối với hệ thống đã cho

4 An toàn mức giao vận (3 điểm)

Trong một ứng dụng Web, hai bên client và server sử dụng giao thức bắt tay trong chuỗi giao thức SSL để xác thực lẫn nhau và thỏa thuận các tham số an ninh (giải thuật và khóa) Giả sử phương pháp trao đổi khóa được client và server thống nhất sử dụng là Diffie-Hellman trong đó server có cặp khóa riêng và khóa công khai Diffie-Hellman cố định (khóa công khai được chứng thực), còn client sinh ra cặp khóa riêng và khóa công khai Diffie-Hellman một cách tức thời (khóa công khai không được chứng thực) nhưng có một cặp khóa riêng và khóa công khai RSA

từ trước với khóa công khai đã được chứng thực

a (1,5 điểm)

Vẽ sơ đồ trao đổi thông báo 4 giai đoạn giữa client và server trong giao thức bắt tay SSL nêu trên theo cách an toàn nhất có thể

b (1,5 điểm)

Với mỗi thông báo tùy chọn (tức những thông báo không phải đối với bất kỳ phương

pháp trao đổi khóa nào cũng được gửi) và thông báo client_key_exchange, hãy chỉ ra nó

có những tham số cụ thể gì

5.An toàn thư điện tử (2,5 điểm)

Chương trình PGP của một người dùng A lưu giữ vòng khóa công khai có các trường Public Key, User ID, Owner Trust, và Signatures như sau:

Public Key PUA PUB PUC PUD PUE PUF PUG PUH

Owner

Trust

Tột bậc Hoàn

toàn

Một phần

Hoàn toàn

Một phần

Một phần

Không tin cậy

Tin cậy

Tính hợp lệ của khóa công khai (Key Legitimacy) được PGP tính theo các quy tắc sau:

 Khóa công khai của bản thân người dùng A là hợp lệ

 Nếu một khóa công khai có ít nhất một chữ ký có độ tin cậy (Signature Trust) là tột bậc thì

nó hợp lệ

 Nếu không, tính hợp lệ của khóa công khai được tính bằng tổng trọng số độ tin cậy của các

chữ ký Trọng số 1 được gán cho các chữ ký có độ tin cậy hoàn toàn Trọng số 1/2 được gán cho các chữ ký có độ tin cậy một phần Nếu tổng trọng số đạt tới hoặc vượt ngưỡng là 1 thì khóa công khai được xác định là hợp lệ

 Trong tất cả những trường hợp còn lại, khóa công khai được coi là không hợp lệ

Vẽ mô hình tin cậy PGP tương ứng

DeThiSo2_k49MTT

6.Các ứng dụng xác thực (2 điểm)

Xét dịch vụ xác thực X.509

c (1 điểm)

Cho một mô hình phân cấp các CA với các chứng thực lẫn nhau được mô tả như hình vẽ dưới đây

P

W

U

Z

P<<Q>>

Q<<P>>

Q<<S>>

S<<Q>>

P<<R>>

X<<R>>

R<<P>>

Q<<T>>

T<<Q>>

R<<U>>

U<<R>>

X<<Z>>

Z<<X>>

W<<Y>> Y<<W>> W<<X>>

X<<W>>

Một người dùng A có chứng thực do S cấp Một người dùng B có chứng thực do U cấp Hãy mô tả bằng cách nào A xác minh được chứng thực của B

d (1 điểm)

Giả sử một trọng tài cần phân xử một tranh chấp giữa một người mua và một nhà cung cấp Nhà cung cấp đưa ra các bằng chứng cần thiết bao gồm đơn hàng được ký bởi người mua, chứng thực khóa công khai tương ứng của người mua và danh sách các chứng thực

bị thu hồi, tất cả đều được ký bởi một cơ quan chứng thực đáng tin cậy Trong khi đó, người bán nhất mực chối không phải là người tạo ra đơn hàng Giải thích trọng tài căn cứ như thế nào vào ngày trên các bằng chứng để đưa ra phân xử xem đơn hàng có hợp lệ hay không

7.An toàn thư điện tử (2 điểm)

Một chương trình thư điện tử cung cấp ba loại hình dịch vụ: dịch vụ xác thực, dịch vụ nén, và dịch vụ tương thích thư điện tử (dịch vụ bảo mật và dịch vụ phân ghép không được xét tới ở

đây) Khi muốn gửi một thư điện tử m cho bên nhận B, bên gửi A thực hiện quy trình sau:

1 A chọn ngẫu nhiên một khóa bí mật S

2 A mã hóa S với khóa công khai PU b của bên nhận B, thu được E[PU b , S]

3 A ký E[PU b , S] với khóa riêng PR a của A, thu được E[PR a , E[PU b , S]]

4 A sử dụng S để tính MAC cho m, thu được C[S, m]

5 A nén C[S, m] ║ E[PR a , E[PU b , S]] ║ m, sau đó thực hiện phép chuyển đổi thuận cơ số

64 rồi gửi toàn bộ thông báo thu được cho B

a (1 điểm)

Mô tả quy trình thực hiện của bên B khi nhận được thông báo từ bên A

b (0,5 điểm)

Dịch vụ xác thực của chương trình thư điện tử nêu trên không được hoàn thiện bằng dịch

vụ xác thực của PGP Hãy giải thích vì sao

c (0,5 điểm)

Giả sử S có độ dài 256 bit, hàm MAC cho đầu ra có độ dài 128 bit, thư điện tử m có độ dài 852

byte Dịch vụ nén khi sử dụng cho tỷ lệ nén là 2,0 Hãy tính độ dài của toàn bộ thông báo A gửi cho B trên mạng

DeThiSo1TC

8.(4 điểm)

Alice và Bob muốn sử dụng hệ trao đổi khóa Diffie-Hellman Hai người thống nhất chọn các

tham số chung q = 13 và  = 2 Alice chọn khóa riêng X A = 6, trong khi Bob chọn khóa riêng X B

= 7

e (2 điểm)

Các khóa công khai Y A tính được bởi Alice và Y B tính được bởi Bob là bao nhiêu? Sau khi

tính xong, Alice gửi Y A cho Bob, Bob gửi Y B cho Alice Khóa bí mật chung tính được bởi

cả hai người là bao nhiêu?

f (2 điểm)

Alice và Bob không biết có một người thứ ba là Eve xen vào đường truyền giữa hai người Eve

có thể đọc được các thông báo trao đổi giữa Alice và Bob Cô ta cũng có thể gửi thông báo cho Bob nhưng Bob nghĩ là Alice gửi, hoặc ngược lại gửi thông báo cho Alice nhưng Alice nghĩ là

Bob gửi Giả sử Eve chọn khóa riêng X E = 5 Giải thích bằng cách nào Eve có thể thực hiện hình thức tấn công "kẻ thâm nhập ở giữa" lên hệ trao đổi khóa Diffie-Hellman giữa Alice và Bob Hình thức tấn công "kẻ thâm nhập ở giữa" được coi là thành công khi mọi thông báo bản mã Alice và Bob gửi cho nhau đều có thể bị Eve giải mã để biết được nội dung nguyên bản trong khi Alice và Bob không hay biết gì cả

DeThiSo2

9.(2,5 điểm)

Cho một phương thức mã hóa khối đối xứng thực hiện việc mã hóa theo sơ đồ sau (giả sử thông

báo gồm có N khối p 1 , p 2 ,…, p N) :

g (1,5 điểm)

Vẽ sơ đồ giải mã suy ra từ sơ đồ mã hóa đã cho

Mã hóa

p1

C1

C2

CN

K

IV

CN-1

pN-1

h (1 điểm)

Chứng mình rằng nếu một khối bản mã bị lỗi thì khi giải mã thông báo tất cả các khối nguyên bản thu được tiếp theo cũng đều bị lỗi

10.(1,5 điểm)

Trên một mạng công cộng, mỗi người mã hóa tất cả các thông báo gửi cho những người khác

bằng hệ mã hóa khóa công khai RSA Alice và Bob có cùng thành phần n của khóa công khai (n A

= n B ), nhưng có các thành phần e khác nhau (e A  e B) Chứng minh rằng Alice có thể giải mã tất

cả các thông báo gửi tới Bob

DeThiSo2_2006

11.(2 điểm)Xét môđun n trong giải thuật RSA Như đã biết, thành phần này là một giá trị công

khai Tính xác suất để một số chọn ngẫu nhiên theo phân bố đồng xác suất trong khoảng từ 1 đến

n – 1 không nguyên tố cùng nhau với n Nếu tìm được một số như vậy thì hiểm họa gì sẽ xảy ra ?

Giải thích

12.(2 điểm)

Xét một hệ xác thực như sau Alice lấy một giá trị ngẫu nhiên K làm khóa phiên, rồi gửi định danh IDA của cô ta cùng với khóa phiên K cho Bob, tất cả những thông tin này được mã hóa sử dụng khóa công khai KUB của Bob Bob gửi lại cho Alice định danh IDB của anh ta cùng với

khóa K cho Alice, tất cả được mã hóa sử dụng khóa công khai của Alice

Alice  Bob : EKUB [IDA || K]

Bob  Alice : EKUA [IDB || K]

Một địch thủ tên Eve có khả năng chặn được các thông báo Alice và Bob gửi cho nhau cũng như gửi được thông báo cho Alice và Bob

i (1 điểm)

Theo giao thức trên đây, Eve có thể giả mạo Alice, tức là có thể làm cho Bob tin rằng Eve chính là Alice được không ? Giải thích

j (1 điểm)

Eve có thể giả mạo Bob, tức là có thể làm cho Alice tin rằng Eve chính là Bob được không ? Giải thích

13.(3 điểm)

Xét một hệ xác thực dựa trên mật mã đối xứng sử dụng một server xác thực S Hai bên A và B không có khóa bí mật chung cho trước Nếu muốn truyền thông tin mã hóa cho nhau thì A và B cần xác thực lẫn nhau thông qua S và xin S phân phối khóa bí mật chung Server S biết khóa bí

mật KA của A và khóa bí mật KB của B A và B không cho ai biết các khóa bí mật KA và KB

tương ứng ngoài S Giao thức xác thực hai chiều và phân phối khóa tiến hành theo các bước sau : (1) A  B : T || IDA || IDB || EKA [RA || T || IDA || IDB]

(2) B  S : T || IDA || IDB || EKA [RA || T || IDA || IDB] || EKB [RB || T || IDA || IDB]

(3) S  B : T || E KA [RA || K] || E KB [RB || K]

(4) B  A : ???

Trong đó,

 T là nhãn thời gian của A tại thời điểm A thực hiện bước (1) của giao thức

 IDA là định danh của A

 IDB là định danh của B

 RA là một số ngẫu nhiên tạo ra bởi A tại thời điểm A thực hiện bước (1)

 RB là một số ngẫu nhiên tạo ra bởi B tại thời điểm B thực hiện bước (2)

 K là một khóa bí mật chọn bởi S tại thời điểm S thực hiện bước (3)

Giao thức cho phép A và B cùng nhận được khóa bí mật chung K Hơn nữa A và B đều biết chắc chắn rằng chỉ A và B biết được K

k (1 điểm)

Viết thông báo B gửi cho A ở bước (4) của giao thức

l (1 điểm)

Giải thích tại sao A và B biết được chắc chắn chỉ họ mới biết giá trị của K

m (1 điểm)

Giải thích vai trò của T, RA và RB

DeThiSo2_2007

14.Mã hóa khối đối xứng (3 điểm)

Xét một phương thức mã hóa đối xứng áp dụng cho các thông báo gồm nhiều khối Nó thực hiện

mã hóa thông báo theo sơ đồ giải mã CBC và giải mã theo sơ đồ mã hóa CBC

n (1,5 điểm)

Phương thức đã nêu có cho phép mã hóa thông báo và giải mã để thu được nguyên bản ban đầu không? Vẽ sơ đồ mã hóa và sơ đồ giải mã của nó

o (1,5 điểm)

Hãy chỉ ra những nhược điểm của phương thức trong chức năng đảm bảo sự an toàn của các thông báo

15.Mã hóa khối đối xứng và mã hóa khóa công khai (3 điểm)

Alice muốn gửi thông báo đến Bob một cách an toàn thông qua một mạng truyền thông không an

toàn Alice có một cặp khóa công khai và khóa riêng RSA là KU a và KR a Bob cũng có khóa

công khai RSA là KU b và khóa riêng tương ứng là KR b Alice biết khóa công khai của Bob Bob cũng biết khóa công khai của Alice

Để gửi một thông báo m đến Bob, Alice tiến hành như sau:

1 Chọn ngẫu nhiên một khóa phiên K, rồi tính các giá trị c = E_RSA KUb (K), c' =

E_AES-CBCK (m), và t = E_RSA KRa (c ║ c'), trong đó E_RSA là phép mã hóa theo

giải thuật RSA, E_AES_CBC là phép mã hóa theo phương thức CBC sử dụng giải thuật AES

2 Gửi thông báo c ║ c' ║ t đến Bob

Khi nhận được thông báo c ║ c' ║ t, Bob tiến hành như sau:

1 Kiểm tra xem t có phải là một chữ ký RSA hợp lệ của Alice trên c ║ c' hay không

Nếu không hợp lệ thì không làm gì tiếp theo

2 Tính K' = D_RSA KRb (c) và m' = D_AES-CBC K' (c'), trong đó D_RSA là phép giải mã

theo giải thuật RSA, D_AES-CBC là phép giải mã theo phương thức CBC sử dụng giải thuật AES

3 Ghi nhận thông báo m' là do Alice gửi

p (1 điểm)

Giao thức nêu trên có đảm bảo tính bảo mật của các thông báo do Alice gửi cho Bob không? Giải thích

q (1 điểm)

Giao thức nêu trên có đảm bảo nguồn gốc và tính toàn vẹn của các thông báo Bob nhận được hay không? Giải thích

r (1 điểm)

Giả sử Bob là nhân viên môi giới chứng khoán của Alice Bob tự động chuyển các thông báo do Alice gửi đến một trung tâm giao dịch chứng khoán, sao cho nếu Alice sử dụng giao thức đã nêu gửi một thông báo là "Bán 500 cổ phiếu của MB" thì giao dịch sẽ ngay

lập tức được tự động thực hiện trên tài khoản của Alice Hãy đưa ra một lý do cho thấy sự không an toàn của giao thức trong bối cảnh một ứng dụng như vậy

16.Xác thực và chữ ký số (2 điểm)

Hãy thiết kế một giao thức xác thực cho phép Alice và Bob thiết lập một khóa bí mật dùng chung không cần tới sự tham gia của một bên thứ ba Giao thức chỉ được sử dụng hai thông báo, một thông báo theo chiều từ Alice đến Bob và một thông báo theo chiều ngược lại Cả hai thông báo này đều phải đảm bảo tính xác thực Giả thiết Alice và Bob biết trước khóa công khai của nhau

17.An toàn thư điện tử (2 điểm)

Một người dùng sử dụng chương trình PGP để gửi thư điện tử một cách an toàn Anh ta có n

khóa công khai Khóa phiên trong chương trình PGP có độ dài 128 bit

s (1 điểm)

Hãy tính xác suất để người dùng đã nêu có hai khóa công khai có số định danh (id) trùng nhau

t (1 điểm)

Hãy tính số kỳ vọng các khóa phiên tạo ra trước khi phát hiện khóa phiên vừa sinh đã được tạo ra trước đó

DeThiSo2_K13MTT

18 Các ứng dụng xác thực (1 điểm)

Một người dùng trên client C thuộc phân hệ Kerberos A muốn truy nhập vào một server dịch vụ

Vrem thuộc phân hệ Kerberos B (rem là viết tắt của từ remote)

u (0,5 điểm)

Hãy mô tả cấu trúc của thẻ cấp thẻ mà server cấp thẻ của phân hệ A gửi cho người dùng trên client C để truy cập vào server cấp thẻ của phân hệ B Giải thích rõ các ký hiệu được

sử dụng

v (0,5 điểm)

Hãy mô tả cấu trúc của dấu xác thực mà người dùng trên client C gửi cho server cấp thẻ của phân hệ B để xin cấp thẻ truy nhập vào server dịch vụ Vrem Giải thích rõ các ký hiệu được sử dụng

19,An ninh thư điện tử (1 điểm)

Chương trình PGP của một người dùng (gọi là You) lưu giữ vòng khóa công khai được tổ chức theo mô hình sau: