当前位置：问答库＞考研试题

一、综合题

1． 试述实现报文鉴别和实体鉴别的方法。

【答案】（1）报文鉴别

报文摘要MD 是进行报文鉴别的简单方法。如图1所示，A 把较长的报文X 经过报文摘要算法运算后得出很短的报文摘要H 。然后用自己的私钥对H 进行D 运算，即进行数字签名。得出已签名的报文摘要D （H ）后，并将其追加在报文X 后面发送给B 。B 收到报文后首先把已签名的D （H ）和报文X 分离。然后再做两件事：第一，用A 的公钥对D （H ）进行E 运算，得出报文摘要H 。第二，对报文X 进行报文摘要运算，看是否能够得出同样的报文摘要H 。如一样，就能以极高的概率断定收到的报文是A 产生的，否则就不是。

图1 用报文摘要鉴别报文

（2）实体鉴别

如图2所示，A 首先用明文发送身份A 和一个不重数

享的密钥共享的密钥对对给B 。接着，B 响应A 的查问，用共最后，A 再响应B 的查问，用加密后发回给A ，同时也给出了自己的不重数加密后发回给B 。由于不重数不能重复使用，所以C 在进行重放攻击时无法重复使用所截获的不重数。

图2 使用不重数进行鉴别

2． 图1是二进制序列的曼彻斯特编码，码元1是前低后高，试画出该二进制序列的差分曼彻斯特编码。如果以100Mbps 数据率发送该二进制序列，则所需要的信道带宽至少为多少？

【答案】（1）对于曼彻斯特编码，码元1是一个时钟周期内前低后高，码元0是一个时钟周期内前高后低，所以该二进制比特序列为11001。

图1 曼彻斯特编码

根据差分曼彻斯特编码的规则：若码元为1，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样；若码元为0, 则其前半个码元的电平与上一个码元的电平相反。如图2所示。

图2差分曼彻斯特编码

（2）在曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的系统中，编码的方法是将1个码元分成两个相等间隔。其频带宽度比原始的基带信号増加了一倍。需要的编码的时钟频率为发送速率的两倍，已知二进制序列的发送速率为100Mbps , 则所需的编码的时钟频率为200MHz ，即传输信号的信道的带宽至少为200MHz 。

3． 结合隐蔽站问题和暴露站问题说明RTS 帧和CTS 帧的作用。RTS/CTS是强制使用还是选择使用？请说明理由。

【答案】如图所示，当A 和C 都检测不到无线信号时，以为是空的，向B 发送数据，结果B 同时收到A 和C 发送的数据，发生碰撞，这就是隐蔽站问题。使用RTS 与CTS 帧后，B 处在A 的传输范围，可以收到A 发送的RTS 。当请求允许后，B 将会向其余站点发送CTS 。当C 收到B 的CTS 后，在A 和B 通信的时间内就不能发送数据，保证了A 和B 的正常通信。

当站B 向A 发送数据，而C 又想和D 通信时，由于C 检测到了媒体上有信号，于是不能向D 发送数据。这就是暴露站问题。使用RTS 和CTS 帧后，在A 和B 通信的时间内，C 能收到B 的RTS ，但是收不到A 的CTS ，所以C 可以发送自己的数据给D 而不会干扰。

可以看到通过使用RTS 和CTS 较好的解决了隐蔽站和暴露站的问题。

图 隐蔽站问题和暴露站问题

RTS/CTS是选择使用的。因为当数据帧本身长度很短时，使用RTS/CTS反而会降低效率。

4． 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高，香农公式在数据通信中的意义是什么，“比特/每秒”和“码元海秒”有何区别？

【答案】根据香农定理公式其中，C 为信道的极限信息传输速率，W 为带宽，S/N为信噪比，可知，数据在信道中的传输速率受到信噪比和带宽的影响。

从理论上来说，只要信号功率足够大或者噪声功率足够小，信噪比就可以任意提高。但在实际的系统中，由于受到系统发射功率的限制，信号功率不可能无穷大，而对于系统来说，有一定的噪声基底，噪声功率不可能无穷小，因此信噪比不能任意提高。

香农公式的意义：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。不过，香农没有说明具体的实现方法。

“比特/秒”是信息的传输速率，“码元/秒”是码元的传输速率。两者在二进制时相等。在多进制时，比特率=码元速率×log 2L ，其中L 表示一个码元对应的数据信号电平的数量。显然，一个码元不一定对应于一个比特。

5． 试说明10BASE-T 中的“10”、“BASE ”和“T ”所代表的意思。

【答案】“10”表示10Mbit/s的数据率；

“BASE”表示连接线上的信号是基带信号；

“T”代表双绞线。