Μετάβαση στο περιεχόμενο

Ασφάλεια Υπολογιστών και Δικτύων — Φεβρουάριος 2020 — Διαγώνισμα 6-2-2020

Μεταγραφή από τα 1.jpg, 2.jpg, 3.jpg, 4.jpg και 5.jpg. Οι διπλές φωτογραφίες της ίδιας σελίδας μένουν στα extra_sources.

1.jpg

Ερωτήσεις πολλαπλών επιλογών (40/100 - 2,5/100 μονάδες ανά ερώτηση)

Σημείωση: σε κάθε ερώτηση, λανθασμένη επιλογή ή παράλειψη σημαίνει μηδενικό βαθμό

1. Οι κώδικες αντικατάστασης αντικαθιστούν κάθε σύμβολο με

  • [ ] (α) κλειδί
  • [ ] (β) άλλο σύμβολο
  • [ ] (γ) ίδιο σύμβολο
  • [ ] (δ) πολλά σύμβολα

2. Το κρυπτογραφημένο μήνυμα FKRVHQ WHAW με τον κώδικα του Καίσαρα, σε ποιο μη κρυπτογραφημένο αντιστοιχεί?

  • [ ] (α) BROKEN TEXT
  • [ ] (β) BROKEN LOCK
  • [ ] (γ) CHOSEN TEXT
  • [ ] (δ) CHOSEN LOCK

3. Ένας κώδικας αντικατάστασης ορίζεται για αλφάβητο μεγέθους N. Πόσοι κώδικες μπορούν να οριστούν?

  • [ ] (α) \(N^2\)
  • [ ] (β) \(N^N\)
  • [ ] (γ) \(N!\)
  • [ ] (δ) Άλλο

4. Ποια ιδιότητα κρυπτογραφικού αλγόριθμου επιτρέπει την ανάγνωση κρυπτογραφήματος από τον νόμιμο παραλήπτη?

  • [ ] (α) Εμπιστευτικότητα
  • [ ] (β) Ακεραιότητα
  • [ ] (γ) Αυθεντικότητα
  • [ ] (δ) Διαθεσιμότητα

5. Ποια ιδιότητα κρυπτογραφικού αλγόριθμου επιτρέπει την τροποποίηση δεδομένων από καθορισμένο χρήστη?

  • [ ] (α) Εμπιστευτικότητα
  • [ ] (β) Ακεραιότητα
  • [ ] (γ) Αυθεντικότητα
  • [ ] (δ) Διαθεσιμότητα

6. Ποια ιδιότητα κρυπτογραφίας παρέχεται με χρήση συνάρτησης κατακερματισμού (hash function)?

  • [ ] (α) Εμπιστευτικότητα
  • [ ] (β) Ακεραιότητα
  • [ ] (γ) Αυθεντικότητα
  • [ ] (δ) Διαθεσιμότητα

7. Οι συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογραφίας χρησιμοποιούνται για

  • [ ] (α) Εμπιστευτικότητα
  • [ ] (β) Ακεραιότητα
  • [ ] (γ) Εγγύηση παραλαβής
  • [ ] (δ) Ψηφιακή υπογραφή

8. Οι μη συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης χρησιμοποιούνται για

  • [ ] (α) Εμπιστευτικότητα
  • [ ] (β) Ακεραιότητα
  • [ ] (γ) Εγγύηση παραλαβής
  • [ ] (δ) Ψηφιακή υπογ[Λείπει από τη φωτογραφία: υπόλοιπο της λέξης]

9. Τα PINs των καρτών είναι 4 ψηφία, το καθένα με τιμή 0-9. Εάν επιτρέπεται και η [Λείπει από τη φωτογραφία: χρήση των *, !, $ στο κομμένο δεξί άκρο] και #, πως αυξάνεται το πλήθος των πιθανών PINs (προσεγγιστικά)?

  • [ ] (α) διπλασιάζεται
  • [ ] (β) τετραπλασιάζεται
  • [ ] (γ) δεκαεξαπλασιάζεται
  • [ ] (δ) κατά 50%

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

2.jpg

ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΙΣΤΡΕΦΟΝΤΑΙ

ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ & ΔΙΚΤΥΩΝ Διαγώνισμα 6-2-2020

  1. Σε μια ηλεκτρονική συναλλαγή το PIN χρησιμοποιείται για

  2. [ ] (α) Εμπιστευτικότητα

  3. [ ] (β) Ακεραιότητα
  4. [ ] (γ) Αυθεντικότητα

  5. [ ] (δ) Ψηφιακή υπογραφή

  6. Τα συνθηματικά χρηστών (password) προστατεύονται από τους διαχειριστές συστημάτων με χρήση αλγορίθμου

  7. [ ] (α) συμμετρικής κρυπτογραφίας

  8. [ ] (β) μη συμμετρικής κρυπτογραφίας
  9. [ ] (γ) συνάρτησης κατακερματισμού

  10. [ ] (δ) ψηφιακής υπογραφής

  11. Το πρωτόκολλο SET προσφέρει μηχανισμούς για

  12. [ ] (α) Εμπιστευτικότητα

  13. [ ] (β) Ακεραιότητα
  14. [ ] (γ) Ψηφιακή υπογραφή

  15. [ ] (δ) Άρνηση παραλαβής

  16. Η διπλή υπογραφή του πρωτοκόλλου SET αποτελεί μηχανισμό για

  17. [ ] (α) Εμπιστευτικότητα

  18. [ ] (β) Ακεραιότητα
  19. [ ] (γ) Διαθεσιμότητα

  20. [ ] (δ) Προστασία προσωπικών δεδομένων

  21. Το κακόβουλο λογισμικό περιλαμβάνει προγράμματα

  22. [ ] (α) Ιούς

  23. [ ] (β) Σκώληκες (worms)
  24. [ ] (γ) Υπερχείλιση buffer

  25. [ ] (δ) Άρνηση υπηρεσίας

  26. Οι πιο κοινές επιθέσεις στα υπολογιστικά συστήματα είναι οι

  27. [ ] (α) υπερχείλιση buffer

  28. [ ] (β) αποκωδικοποίηση κωδικού (password)
  29. [ ] (γ) υποκλοπή κωδικού (password)

  30. [ ] (δ) άρνηση υπηρεσίας

  31. Σε δίκτυα επικοινωνίας με ανάγκη πολυ-εκπομπής (broadcast/multicast), ποιοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης μεταξύ συμμετρικών και μη συμμετρικών είναι προτιμότεροι;

  32. [ ] (α) Συμμετρικοί

  33. [ ] (β) Μη συμμετρικοί
  34. [ ] (γ) Και οι δύο
  35. [ ] (δ) Κανένας

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

3.jpg

ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ & ΔΙΚΤΥΩΝ

Διαγώνισμα 6-2-2020

17. (30/100) Θεωρείστε μια συνάρτηση κρυπτογραφίας για ένα συμμετρικό κρυπτοσύστημα, που περιγράφεται με τον παρακάτω πίνακα, όπου \(K = M = C = \{0,1,2,3\}\).

Πίνακας με ετικέτα «M» πάνω από τον πίνακα και ετικέτα «K» στα αριστερά του:

0 0 1 2 3
0 3 1 0 2
1 2 3 1 0
2 0 2 1 3
3 1 0 3 2

(a) Ποια είναι η συνάρτηση αποκρυπτογράφησης;

(b) Απόλυτη μυστικότητα επιτυγχάνεται όταν ισχύει: \(\text{Prob}[M=m_0 \land C=c_0] = \text{Prob}[M=m_0] \times \text{Prob}[C=c_0]\) για κάθε \(m_0\) και \(c_0\). Ισοδύναμα, \(\text{Prob}[M=m_0 \mid C=c_0] = \text{Prob}[M=m_0]\) για όλα τα \(m_0\) και \(c_0\), με \(\text{Prob}[C=c_0] \neq 0\). Επιτυγχάνει απόλυτη μυστικότητα το κρυπτοσύστημα και γιατί?

4.jpg

ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ & ΔΙΚΤΥΩΝ Διαγώνισμα 6-2-2020

  1. (30/100) Θεωρήστε ένα κρυπτοσύστημα όπου ένα μήνυμα \(m = m_1 m_2 \dots m_t\) είναι μήκους \(t\) bits και χρησιμοποιεί ένα κλειδί ενός bit \(k \in \{0,1\}\). Η συνάρτηση κρυπτογράφησης είναι \(E_k(m) = c\), όπου \(c = c_1 c_2 \dots c_t\) και \(c_i = m_i \oplus k\), για \(i = 1, \dots, t\).

a) πόσο ασφαλές είναι το σύστημα, εάν ο επιτιθέμενος έχει ως μόνη δυνατότητα να παρακολουθεί το κανάλι επικοινωνίας (ciphertext-only attack);

b) πόσο ασφαλές είναι το σύστημα, εάν ο επιτιθέμενος έχει δυνατότητα να παρακολουθεί εισόδους και να παρακολουθεί και τις αντίστοιχες εξόδους (known plaintext attack);

c) πόσο ασφαλές είναι το σύστημα, εάν ο επιτιθέμενος έχει δυνατότητα να εισάγει δεδομένα ως εισόδους στο κρυπτοσύστημα και να λαμβάνει τις εξόδους (chosen plaintext attack);

5.jpg

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή. Το τυπωμένο κείμενο στο πάνω μέρος της φωτογραφίας επαναλαμβάνει τα ερωτήματα β) και γ) του Θέματος 18 (από το 4.jpg). Η χειρόγραφη απάντηση δεν μεταγράφεται.

Επιπλέον πηγές χωρίς μεταγραφή εδώ (λύσεις → 2020-02.solutions.md, ή διπλότυπες φωτογραφίες της ίδιας σελίδας): 2a.jpg, 52.jpg, 104032933_323068608692582_3512343674199892650_n.png, 8e1225d3fdd39a71.jpg, IIIoIII_III14I14IIII1IoI_IoIIIIII3IIIII14I.PNG

Λύσεις (⚪ AI, μη επαληθευμένο)

Κατάσταση: ⚪ AI, μη επαληθευμένο Πηγή: λύσεις AI (antigravity-gemini, deepseek-flash), ανεξάρτητη επανάληψη και αντιπαραβολή· καμία δεν έχει ελεγχθεί από άνθρωπο

Προσοχή

Λύση από AI — ελέγξτε την· δεν έχει επαληθευτεί από άνθρωπο. Η ένδειξη «δύο λύσεις συμφωνούν» δεν σημαίνει ότι η απάντηση είναι σωστή.

AI λύσεις — 2020-02

Οι λύσεις γράφτηκαν από μοντέλα AI και δεν έχουν ελεγχθεί από άνθρωπο. Η αρίθμηση ακολουθεί το αρχείο θεμάτων.

Θέμα 1

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (β) άλλο σύμβολο. Η αντικατάσταση αλλάζει κάθε σύμβολο του αλφαβήτου με άλλο σύμβολο του κρυπτογραφήματος.

Θέμα 2

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (γ) CHOSEN TEXT. Με οπισθοχώρηση \(3\) θέσεων στον Καίσαρα, \(FKRVHQ WHAW \to CHOSEN TEXT\).

Θέμα 3

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (γ) \(N!\). Μια αμφιμονοσήμαντη αντικατάσταση σε αλφάβητο \(N\) συμβόλων είναι μετάθεση, άρα υπάρχουν \(N!\) δυνατοί κώδικες.

Θέμα 4

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (α) Εμπιστευτικότητα. Η εμπιστευτικότητα διασφαλίζει ότι μόνο ο νόμιμος παραλήπτης μπορεί να αποκρυπτογραφήσει και να διαβάσει το μήνυμα.

Θέμα 5

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (β) Ακεραιότητα. Η ακεραιότητα εξασφαλίζει ότι μόνο εξουσιοδοτημένοι χρήστες μπορούν να τροποποιήσουν τα δεδομένα και ότι μη εξουσιοδοτημένη αλλαγή γίνεται αντιληπτή.

Θέμα 6

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (β) Ακεραιότητα. Οι συναρτήσεις κατακερματισμού χρησιμοποιούνται για έλεγχο ακεραιότητας μέσω της σύγκρισης τιμών hash.

Θέμα 7

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (α) Εμπιστευτικότητα. Οι συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης χρησιμοποιούνται κυρίως για εμπιστευτικότητα των δεδομένων.

Θέμα 8

Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια

Κατά την κλασική διάκριση του μαθήματος, σωστό είναι κυρίως (δ) Ψηφιακή υπογραφή. Τεχνικά, ασύμμετρη κρυπτογράφηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για (α) Εμπιστευτικότητα με κρυπτογράφηση με το δημόσιο κλειδί, αλλά η χαρακτηριστική/ζητούμενη χρήση εδώ είναι η ψηφιακή υπογραφή.

Θέμα 9

Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (β) τετραπλασιάζεται. Αν επιτρέπονται και τα $*,!, $ και \(\#\), τότε τα σύμβολα γίνονται \(14\) αντί \(10\), άρα η αύξηση είναι περίπου \((14/10)^4=1.4^4\approx 3.84\), δηλαδή σχεδόν τετραπλασιασμός.

Θέμα 10

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (γ) Αυθεντικότητα. Το PIN χρησιμοποιείται για να πιστοποιήσει την ταυτότητα του χρήστη/κάρτας στη συναλλαγή.

Θέμα 11

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (γ) συνάρτησης κατακερματισμού. Οι κωδικοί πρόσβασης αποθηκεύονται ως hash, ώστε να μην είναι ανακτήσιμοι σε καθαρή μορφή.

Θέμα 12

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια

Σωστά: (α) Εμπιστευτικότητα, (β) Ακεραιότητα, (γ) Ψηφιακή υπογραφή. Το SET χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση, hash και ψηφιακές υπογραφές για εμπιστευτικότητα και ακεραιότητα. Το (δ) Άρνηση παραλαβής ως διατυπωμένο είναι μηχανισμός επίθεσης/αδυναμία· αν εννοείτο «μη άρνηση παραλαβής», το SET την υποστηρίζει επίσης.

Θέμα 13

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια

Σωστά: (β) Ακεραιότητα και (δ) Προστασία προσωπικών δεδομένων. Η διπλή υπογραφή συνδέει την πληρωμή με την παραγγελία και επιτρέπει σε έμπορο/τράπεζα να επαληθεύσουν χωρίς να βλέπει ο ένας τα δεδομένα του άλλου· κύριος ειδικός σκοπός της είναι η προστασία προσωπικών δεδομένων.

Θέμα 14

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστά: (α) Ιούς και (β) Σκώληκες (worms). Η υπερχείλιση buffer και η άρνηση υπηρεσίας είναι επιθέσεις/ευπάθειες, όχι κατηγορίες κακόβουλου λογισμικού.

Θέμα 15

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια

Σωστά: (α) υπερχείλιση buffer, (β) αποκωδικοποίηση κωδικού, (γ) υποκλοπή κωδικού, (δ) άρνηση υπηρεσίας. Όλες αποτελούν γνωστές και συχνές κατηγορίες επιθέσεων σε υπολογιστικά συστήματα/δίκτυα.

Θέμα 16

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Σωστό: (α) Συμμετρικοί. Σε broadcast/multicast ένα κοινό συμμετρικό κλειδί ομάδας είναι πολύ πιο αποδοτικό από την ασύμμετρη κρυπτογράφηση ξεχωριστά για κάθε παραλήπτη.

Θέμα 17

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Από τον πίνακα, για κάθε κλειδί \(k\) η κρυπτογράφηση \(E_k(m)\) είναι μετάθεση. Η αποκρυπτογράφηση \(D_k(c)\) προκύπτει αντιστρέφοντας κάθε γραμμή:

\(k\backslash c\) 0 1 2 3
0 2 1 3 0
1 3 2 0 1
2 0 2 1 3
3 1 0 3 2

Δηλαδή: - \(D_0(0)=2,\;D_0(1)=1,\;D_0(2)=3,\;D_0(3)=0\) - \(D_1(0)=3,\;D_1(1)=2,\;D_1(2)=0,\;D_1(3)=1\) - \(D_2(0)=0,\;D_2(1)=2,\;D_2(2)=1,\;D_2(3)=3\) - \(D_3(0)=1,\;D_3(1)=0,\;D_3(2)=3,\;D_3(3)=2\)

Για την απόλυτη μυστικότητα πρέπει για κάθε δυνατό μήνυμα \(m\) και κρυπτοκείμενο \(c\) να μην αποκαλύπτεται πληροφορία για το \(m\) από το \(c\). Εδώ, για \(m=2\), τα δυνατά κρυπτοκείμενα είναι \(E_0(2)=0\), \(E_1(2)=1\), \(E_2(2)=1\), \(E_3(2)=3\). Άρα το \(c=2\) δεν παράγεται από κανένα κλειδί όταν \(m=2\), δηλαδή \(\Pr[C=2\mid M=2]=0\), ενώ το \(c=2\) μπορεί να προκύψει από άλλα μηνύματα. Επομένως δεν ισχύει η ανεξαρτησία \(M,C\) και το σύστημα δεν επιτυγχάνει απόλυτη μυστικότητα.

Θέμα 18

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Εδώ \(c_i=m_i\oplus k\) για όλα τα \(i\), άρα με \(k=0\) έχουμε \(c=m\) και με \(k=1\) έχουμε \(c=\bar m\) (συμπλήρωμα ως προς 1 όλων των bits).

(a) Ciphertext-only attack: Ο επιτιθέμενος που βλέπει μόνο το \(c\) γνωρίζει ότι το αρχικό μήνυμα είναι είτε \(c\) είτε \(\bar c\). Άρα για μήκος \(t\) μένει αβεβαιότητα μόνο ως προς ένα bit (ποιο από τα δύο), πρακτικά όμως όλα τα υπόλοιπα bits είναι γνωστά. Για \(t>1\) δεν παρέχεται απόλυτη μυστικότητα· το σύστημα είναι πολύ αδύναμο, ειδικά αν το μήνυμα έχει δομή ή γνωστά bits. Μόνο για \(t=1\) και ομοιόμορφο τυχαίο \(k\) ταιριάζει με one-time pad ενός bit.

(b) Known plaintext attack: Αν ο επιτιθέμενος γνωρίζει ένα ζεύγος \((m,c)\), υπολογίζει αμέσως το κλειδί από οποιαδήποτε θέση: \(k=m_i\oplus c_i\). Στη συνέχεια αποκρυπτογραφεί όλα τα επόμενα μηνύματα. Το σύστημα είναι πλήρως σπασμένο.

(c) Chosen plaintext attack: Ο επιτιθέμενος μπορεί να επιλέξει π.χ. \(m=00\cdots0\). Τότε \(c_i=0\oplus k=k\) για όλα τα \(i\), άρα το \(c\) είναι είτε όλα \(0\) είτε όλα \(1\) και το \(k\) αποκαλύπτεται αμέσως. Κατόπιν αποκρυπτογραφεί οποιοδήποτε άλλο κρυπτοκείμενο. Το σύστημα είναι πλήρως σπασμένο.

✔ Επιβεβαίωσε · ✖ Βρήκα λάθος

✖ Βρήκα λάθος στη μεταγραφή