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5671a01a21
commit
3bfa179cd4
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@ -14,8 +14,7 @@ author:
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### 分析题
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1. 计算机安全 CIA 三元组指的是哪三个方面(3分) , 并简述对称加密和非对称加密如何实现这三个方面的(7分) ?
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1. 计算机安全 CIA 三元组指的是哪三个方面(3分) , 并简述对称加密和非对称加密如何实现这三个方面的 (7分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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CIA 三元组是
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@ -27,63 +26,63 @@ author:
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对称加密:
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- 机密性: 使用单一密钥对数据进行加密和解密
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- 完整性: 使用消息验证码来确保消息的完整性， 而消息验证码基于对称加密
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- 完整性: 使用消息验证码来确保消息的完整性, 而消息验证码基于对称加密
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- 可用性: 不提供
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非对称加密:
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- 机密性: 使用接收方的公钥加密， 只有私钥持有者可以解密
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- 完整性: 使用数字签名确保完整性， 发送方用私钥对消息摘要签名， 接收方用其公钥验证
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- 机密性: 使用接收方的公钥加密, 只有私钥持有者可以解密
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- 完整性: 使用数字签名确保完整性, 发送方用私钥对消息摘要签名, 接收方用其公钥验证
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- 可用性: 不提供
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</details>
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***
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2. 基于口令的认证中, 使用 256位哈希值 和 16位盐值。用户的口令长度为8个字符, 每个字符可能是：
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2. 基于口令的认证中, 使用 256 位哈希值和 16 位盐值. 用户的口令长度为 8 个字符, 每个字符可能是:
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- 26 个小写字母 (a–z)
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- 26 个大写字母 (A–Z)
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- 10 个数字 (0–9)
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1. 给出哈希值的总数量以及盐值的总数量；(4分)
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1. 给出哈希值的总数量以及盐值的总数量 (4分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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- 哈希值的总数量： $2^{256}$
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- 盐值的总数量： $2^{16}$
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- 哈希值的总数量: $2^{256}$
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- 盐值的总数量: $2^{16}$
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</details>
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***
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2. 给出口令的总数量；(2分)
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2. 给出口令的总数量 (2分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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每一位有 $26+26+10=62$ 个选择，故总数量为 $62^{8}$
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每一位有 $26+26+10=62$ 个选择, 故总数量为 $62^{8}$
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</details>
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3. 攻击者需要进行多少次攻击? 请简述具体的攻击过程。(4分)
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3. 攻击者需要进行多少次攻击? 请简述具体的攻击过程 (4分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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需要进行 $62^{8}$ 次攻击
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考虑已知盐值的情况：
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考虑已知盐值的情况:
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- 获取目标用户的口令哈希H与盐值S
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- 随机猜测一个口令P
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- 计算 Hash(S + P)，并与H比较，若匹配则攻击成功
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- 计算 $Hash(S + P)$, 并与 $H$ 比较, 若匹配则攻击成功
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</details>
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3. 为了实施 DNS 放大攻击, 攻击者必须触发中间服务器产生足够大的 DNS 响应数据包, 以超过目标组织网络链路的容量。目标系统的链路带宽是 8 Mbps
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3. 为了实施 DNS 放大攻击, 攻击者必须触发中间服务器产生足够大的 DNS 响应数据包, 以超过目标组织网络链路的容量. 目标系统的链路带宽是 8 Mbps
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1. 每个 DNS 响应数据包大小为 1000 字节(忽略封装开销) , 攻击者每秒必须触发多少个这样的数据包才能淹没该链路? (3分)
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@ -101,20 +100,20 @@ author:
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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带宽为：
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带宽为:
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$1000packet/s * 60Byte/packet = 480 kbps$
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</details>
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3. 给出检测DNS放大攻击的两种方法。(4分)
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3. 给出检测 DNS 放大攻击的两种方法. (4分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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- 流量异常检测：监控网络流量，特别是DNS响应包的数量和大小
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- DNS查询日志分析：检查DNS服务器的查询日志，如果发现大量重复的查询（如针对特定域名的ANY查询）来自相同源IP（攻击者伪造的受害者IP），则可能为攻击
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||||
- 流量异常检测: 监控网络流量, 特别是 DNS 响应包的数量和大小
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||||
- DNS 查询日志分析: 检查 DNS 服务器的查询日志, 如果发现大量重复的查询（如针对特定域名的 ANY 查询）来自相同源 IP（攻击者伪造的受害者 IP）, 则可能为攻击
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</details>
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***
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@ -177,49 +176,49 @@ author:
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// 验证逻辑
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if ($user && password_verify($password, $user['password'])) {
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// 登录成功
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echo "登录成功！欢迎访问系统。";
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echo "登录成功！欢迎访问系统.";
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} else {
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// 登录失败
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echo "登录失败：无效的ID或密码。";
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echo "登录失败: 无效的ID或密码.";
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}
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```
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注：SQL中, mysql_real_escape_string()函数可以转义特殊字符, 使其不能发挥作用
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注: SQL中, mysql_real_escape_string()函数可以转义特殊字符, 使其不能发挥作用
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||||
1. 上述代码存在什么攻击漏洞? 攻击者如何绕过安全检查利用该漏洞? (5分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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代码存在SQL注入攻击漏洞，攻击者可以在用户名输入中注入SQL代码，例如输入：' OR 1=1 -- ，这会导致查询返回所有用户（忽略密码条件）
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代码存在SQL注入攻击漏洞, 攻击者可以在用户名输入中注入SQL代码, 例如输入: ' OR 1=1 -- , 这会导致查询返回所有用户（忽略密码条件）
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</details>
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***
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2. 除了 SQL 注入攻击漏洞, 还可以利用哪些攻击方法? 并解释原因。(5分)
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2. 除了 SQL 注入攻击漏洞, 还可以利用哪些攻击方法? 并解释原因. (5分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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||||
- 暴力破解：代码中没有登录尝试次数限制或账户锁定机制，攻击者可以自动化尝试大量用户名和密码组合，直到找到正确凭证
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- 口令哈希泄露：通过SQL注入或其他方式获取数据库中的密码哈希值后，攻击者可以使用彩虹表或暴力破解工具离线破解密码
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||||
- 跨站脚本攻击（XSS）：如果登录成功或失败消息中直接输出用户输入（如用户名），且没有过滤，攻击者可能注入恶意脚本，在用户浏览器执行
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||||
- 暴力破解: 代码中没有登录尝试次数限制或账户锁定机制, 攻击者可以自动化尝试大量用户名和密码组合, 直到找到正确凭证
|
||||
- 口令哈希泄露: 通过 SQL 注入或其他方式获取数据库中的密码哈希值后, 攻击者可以使用彩虹表或暴力破解工具离线破解密码
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||||
- 跨站脚本攻击（XSS）: 如果登录成功或失败消息中直接输出用户输入（如用户名）, 且没有过滤, 攻击者可能注入恶意脚本, 在用户浏览器执行
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</details>
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3. 如何检测和过滤用户输入? 请修改代码以修复漏洞。(5分)
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3. 如何检测和过滤用户输入? 请修改代码以修复漏洞. (5分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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- 使用预处理语句（参数化查询）防止SQL注入。
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- 对输入进行验证和过滤，如使用filter_var函数检查邮箱格式的用户名，或限制输入长度
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- 使用预处理语句（参数化查询）防止 SQL 注入.
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||||
- 对输入进行验证和过滤, 如使用 filter_var 函数检查邮箱格式的用户名, 或限制输入长度
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- 转义输出以防止 XSS
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修改sql部分代码如下：
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修改 sql 部分代码如下:
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``` php
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$stmt = $pdo->prepare("SELECT username, password FROM users WHERE username = ?");
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@ -232,18 +231,18 @@ author:
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4. 给出检测用户输入的一种方法。(5分)
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4. 给出检测用户输入的一种方法. (5分)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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一种检测用户输入的方法是使用白名单验证。例如，对于用户名，只允许字母、数字和特定字符，使用正则表达式进行匹配：
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一种检测用户输入的方法是使用白名单验证.例如, 对于用户名, 只允许字母、数字和特定字符, 使用正则表达式进行匹配:
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``` php
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if (preg_match('/^[a-zA-Z0-9_]+$/', $username)) {
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// 输入有效
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} else {
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// 输入无效，拒绝处理
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||||
// 输入无效, 拒绝处理
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||||
}
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```
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@ -1,74 +1,90 @@
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title: 计算机安全_软件工程学院_2024Spring_期末_回忆版
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category:
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- 软件工程学院
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- 课程资料
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tag:
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- 试卷
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title: 2023-2024学年下学期期末
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author:
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- タクヤマ
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- KirisameVanilla
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## 2024春季学期计算机安全期末考试试卷（回忆版）
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## 2023-2024学年下学期期末试卷（回忆版）
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### 选择题较为零散，未能回忆出来
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### 分析题
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### 1
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1. 回答下列问题
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(1) 简述数字签名的原理 **(2分)**
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1. 简述数字签名的原理 **(2分)**
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||||
(2) 数字签名技术是如何保证数据的完整性、不可否认性和来源认证的？ **(6分)**
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||||
<details>
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||||
<summary>答案:</summary>
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||||
简述定义即可, 不赘述
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||||
(3) 数字签名与消息认证技术有什么联系与区别？ **(2分)**
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</details>
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解：
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***
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(1) 简述定义即可，不赘述
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2. 数字签名技术是如何保证数据的完整性、不可否认性和来源认证的？ **(6分)**
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(2)
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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||||
考虑如下情况:
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考虑如下情况：Bob要向Alice发送一个带数字签名的消息，进行签名需要用到Bob的私钥：没有Bob的私钥无法修改消息，这保证了完整性；只有Bob的公钥能正确验签，这保证了来源认证与不可否认性。
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||||
- Bob要向Alice发送一个带数字签名的消息, 进行签名需要用到Bob的私钥
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||||
- 没有Bob的私钥无法修改消息, 这保证了完整性
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||||
- 只有Bob的公钥能正确验签, 这保证了来源认证与不可否认性
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（按照这个思路分点阐述即可）
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(3)
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</details>
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- 联系：两者都用于验证消息的真实性和完整性
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***
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- 区别：
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- 数字签名基于非对称加密，提供不可否认性
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||||
- 消息认证技术基于对称加密，无法提供不可否认性
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||||
3. 数字签名与消息认证技术有什么联系与区别？ **(2分)**
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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||||
- 联系: 两者都用于验证消息的真实性和完整性
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- 区别:
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- 数字签名基于非对称加密, 提供不可否认性
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||||
- 消息认证技术基于对称加密, 无法提供不可否认性
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（言之有理即可）
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### 2
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</details>
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现在考虑一个TCP SYN欺骗的情景。假设服务器端的TCP连接表有512个表项，对于每个未建立的连接，每隔30s重新发送一次连接请求，重复7次后将表项删除。
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***
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(1) 简述TCP SYN欺骗攻击的原理 **(2分)**
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2. 现在考虑一个TCP SYN欺骗的情景. 假设服务器端的TCP连接表有512个表项, 对于每个未建立的连接, 每隔30s重新发送一次连接请求, 重复7次后将表项删除.
|
||||
|
||||
(2) 假设初始时TCP连接表已被洪泛，为保证TCP连接表始终被填满，攻击者应以什么速率发送数据包？**(4分)**
|
||||
1. 简述TCP SYN欺骗攻击的原理 **(2分)**
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<details>
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||||
<summary>答案:</summary>
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||||
简述定义即可, 不赘述
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||||
(3) 假设一个TCP数据包为40字节，忽略成帧消耗，求攻击消耗的带宽 **(4分)**
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</details>
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||||
解：
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***
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||||
(1) 简述定义即可，不赘述
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2. 假设初始时TCP连接表已被洪泛, 为保证TCP连接表始终被填满, 攻击者应以什么速率发送数据包？**(4分)**
|
||||
<details>
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||||
<summary>答案:</summary>
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||||
每个表项存活时间: 30s × 7 = 210s, 需在210s内填满512个表项, 速率 = 512 / 210 ≈ 2.44 包/秒
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||||
|
||||
(2)
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||||
</details>
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||||
- 每个表项存活时间：30s × 7 = 210s
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||||
- 需在210s内填满512个表项：
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||||
- 速率 = 512 / 210 ≈ 2.44 包/秒
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||||
***
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(3)
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3. 假设一个TCP数据包为40字节, 忽略成帧消耗, 求攻击消耗的带宽 **(4分)**
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||||
- 每个TCP包40字节：
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||||
- 带宽 = 2.44 包/秒 × 40 字节/包 × 8 比特/字节 = 780.8 bps
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<details>
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||||
<summary>答案:</summary>
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||||
每个TCP包40字节, 带宽 = 2.44 包/秒 × 40 字节/包 × 8 比特/字节 = 780.8 bps
|
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||||
### 3
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</details>
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||||
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||||
考虑如下代码：
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***
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3. 考虑如下代码:
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``` c
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||||
void hello(char* tag){
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||||
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@ -78,23 +94,18 @@ void hello(char * tag){
|
|||
}
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||||
```
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||||
(1) 假设输入长度为19字节时程序运行不会崩溃，那么输入“Computer Security”后，程序会输出什么？**(3分)**
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||||
<details>
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||||
<summary>分析过程</summary>
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||||
(2) 假设输入长度为19字节时程序不会崩溃，而输入长度为20字节时程序崩溃，如果想要修改tag的话，输入长度应至少为多少字节？为什么？**(4分)**
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||||
(3) 修改上述代码以避免安全隐患。**(3分)**
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解：
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(1) 对于栈溢出问题，我们首先要对函数调用机制有充分的了解，根据压栈机制，调用函数时被压栈的顺序为：
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对于栈溢出问题, 我们首先要对函数调用机制有充分的了解, 根据压栈机制, 调用函数时被压栈的顺序为:
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||||
参数 $\rightarrow$ 返回地址 $\rightarrow$ 旧栈指针 $\rightarrow$ 局部变量
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||||
那么什么时候程序会崩溃呢？返回地址被篡改时肯定会崩溃，因为程序返回时会访问到非法的地址；旧的栈指针被篡改时也会崩溃，因为程序虽然能正常返回到原运行位置，但是指示旧栈帧的指针被篡改到非法地址，破坏了上下文，根据压栈顺序，肯定是旧栈帧的指针会先被覆盖。
|
||||
那么什么时候程序会崩溃呢？返回地址被篡改时肯定会崩溃, 因为程序返回时会访问到非法的地址；旧的栈指针被篡改时也会崩溃, 因为程序虽然能正常返回到原运行位置, 但是指示旧栈帧的指针被篡改到非法地址, 破坏了上下文, 根据压栈顺序, 肯定是旧栈帧的指针会先被覆盖.
|
||||
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||||
所以，根据(2)中的题设，输入19字节不崩溃而输入20字节崩溃（注意gets函数会在末尾添加一个'\0'空字符），即可推测栈内分配了20字节空间：当输入为20字节长度时，'\0'空字符添加在第21个字符处，应该正好开始覆盖在旧栈帧的帧指针处，导致崩溃。
|
||||
所以, 根据2.中的题设, 输入19字节不崩溃而输入20字节崩溃（注意gets函数会在末尾添加一个'\0'空字符）, 即可推测栈内分配了20字节空间: 当输入为20字节长度时, '\0'空字符添加在第21个字符处, 应该正好开始覆盖在旧栈帧的帧指针处, 导致崩溃.
|
||||
|
||||
在经过实际的gdb测试后，我们得到具体栈帧结构如图所示（以4字节，即32位为一行）：
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在经过实际的gdb测试后, 我们得到具体栈帧结构如图所示（以4字节, 即32位为一行）:
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```c
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+---------------------------+
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@ -118,72 +129,125 @@ void hello(char * tag){
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+---------------------------+ <--- 栈顶 (低地址)
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```
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||||
那么，我们就能解答此题如下：
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注: 关于 1. 中的 tag, 我们询问了陈志立教授, 得到的回答如下: "1 题中的本意主要是问data变量对应的打印输出, 题目可能不够严谨. 在具体回答时, 也可以把tag的内容用某个符号表示, 比如\<tag\>. "我们感谢陈老师的澄清!
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||||
(1) 程序会输出 "your \<tag\> is Computer Sec" （data为输入的前12字节）
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</details>
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(2) 要修改tag的话，至少要输入28字节，理由见上述分析与栈帧结构图
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***
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(3)
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1. 假设输入长度为19字节时程序运行不会崩溃, 那么输入 "Computer Security" 后, 程序会输出什么？**(3分)**
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<details>
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||||
<summary>答案:</summary>
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||||
程序会输出 "your \<tag\> is Computer Sec" （data 为输入的前 12 字节）
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||||
使用安全函数fgets即可，例如：
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</details>
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||||
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||||
```c
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||||
void hello(char * tag){
|
||||
***
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||||
|
||||
2. 假设输入长度为19字节时程序不会崩溃, 而输入长度为20字节时程序崩溃, 如果想要修改tag的话, 输入长度应至少为多少字节？为什么？**(4分)**
|
||||
<details>
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||||
<summary>答案:</summary>
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||||
要修改 tag 的话, 至少要输入 28 字节, 理由见上述分析与栈帧结构图
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||||
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||||
</details>
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***
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||||
3. 修改上述代码以避免安全隐患. **(3分)**
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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||||
使用安全函数fgets即可, 例如:
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``` C
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||||
void hello(char * tag)
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||||
{
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||||
char data[12];
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||||
fgets(data, sizeof(data), stdin);
|
||||
printf("your %s is %s\n", tag, data);
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
注：关于（1）中的tag，我们询问了陈志立教授，得到的回答如下：“（1）题中的本意主要是问data变量对应的打印输出，题目可能不够严谨。在具体回答时，也可以把tag的内容用某个符号表示，比如\<tag\>”。我们感谢陈老师的澄清！
|
||||
</details>
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||||
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||||
### 4
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***
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||||
|
||||
(1) 三种云服务部署模型分别是什么？**(3分)**
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||||
4. 回答下列问题
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||||
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||||
(2) 若想在云上搭建自己的操作系统，应该采取哪种部署模型？为什么？**(3分)**
|
||||
1. 三种云服务部署模型分别是什么？**(3分)**
|
||||
<details>
|
||||
<summary>答案:</summary>
|
||||
SaaS, PaaS, IaaS
|
||||
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||||
(3) 如何加固云上的操作系统？**(4分)**
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||||
</details>
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||||
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||||
解：
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***
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||||
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||||
(1) SaaS, PaaS, IaaS
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2. 若想在云上搭建自己的操作系统, 应该采取哪种部署模型？为什么？**(3分)**
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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私有云, 用户可自主定制硬件、网络及安全策略, 满足操作系统底层架构的灵活部署需求, 同时资源独享避免与其他租户冲突, 适合对数据隐私和合规性要求高的场景
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(2)
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</details>
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私有云，用户可自主定制硬件、网络及安全策略，满足操作系统底层架构的灵活部署需求，同时资源独享避免与其他租户冲突，适合对数据隐私和合规性要求高的场景
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(3) 参考书上相关章节，言之有理即可
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3. 如何加固云上的操作系统？**(4分)**
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<summary>答案:</summary>
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参考书上相关章节, 言之有理即可
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### 5
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</details>
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(1) 用户认证方法有哪些？**(4分)**
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(2) 为防止明文口令泄露和离线字典攻击，应如何储存口令相关信息？**(4分)**
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5. 回答下列问题
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(3) 假设一个用户有8个属性，每个属性有10个值，如果采用基于角色的访问控制，应设置多少个角色？**(4分)**
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1. 用户认证方法有哪些？**(4分)**
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<summary>答案:</summary>
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个人知道的信息, 个人持有的物品, 静态生物特征, 动态生物特征
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(4) 考虑sql语句：
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</details>
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2. 为防止明文口令泄露和离线字典攻击, 应如何储存口令相关信息？**(4分)**
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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加盐, 简述加盐原理
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</details>
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3. 假设一个用户有8个属性, 每个属性有10个值, 如果采用基于角色的访问控制, 应设置多少个角色？**(4分)**
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<details>
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<summary>答案:</summary>
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$10^8$ 个
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4. 考虑sql语句:
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``` sql
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SELECT * FROM userdata WHERE UID = $_GET["uname"] AND PASSWORD = $_GET["password"];
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```
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该语句有无安全隐患？攻击者如何在不知道任何用户名和口令的情况下，如何攻击得到全部信息？**(4分)**
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该语句有无安全隐患？攻击者如何在不知道任何用户名和口令的情况下, 如何攻击得到全部信息？**(4分)**
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<summary>答案:</summary>
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有隐患, 向 uname 字段输入 OR 1=1 -- 以绕过密码检测
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(5) 为防范(4) 中的攻击，应采用何种防火墙？为什么？**(4分)**
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解：
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(1) 个人知道的信息；个人持有的物品；静态生物特征；动态生物特征
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5. 为防范(4) 中的攻击, 应采用何种防火墙？为什么？**(4分)**
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<summary>答案:</summary>
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应采用应用级防火墙, 因为要对sql语句进行检查, 这是应用层上的机制
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(2) 加盐，简述加盐原理
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(3) $10^8$ 个
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(4)
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有隐患，向uname字段输入： OR 1=1 -- 以绕过密码检测
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(5) 应采用应用级防火墙，因为要对sql语句进行检查，这是应用层上的机制
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