Detail předmětu
Kryptografie v informatice
FEKT-MKRIAk. rok: 2018/2019
Pravděpodobnost a teorie informace, Shannonova teorie utajení. Výpočetní složitost a teorie čísel a její využití v kryptografii. Turingovy stroje a jejich varianty, výroková logika, formální systém výrokové logiky, dokazatelnost ve výrokové logice. Algebry a jejich základní typy, algebraické struktury využívané v kryptografii. Eliptické křivky. Bilineární párování a využití v kryptografii, mřížkové svazy (Lattice), moderní symetrické a asymetrické kryptografické systémy. Kvantové počítání, kvantové algoritmy, kryptografické algoritmy odolné vůči kvantovému počítání.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Maximum 30 bodů je uděleno za práci v laboratorních cvičeních.
Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 70 bodů.
Osnovy výuky
- Výpočetní složitost a teorie čísel, třídy složitosti, výpočetně náročné problémy.
- Výroková logika, výrokové formule a jejich pravdivost, formální systém výrokové logiky, dokazatelnost ve výrokové logice, využití v kryptografii.
- Algebry a jejich základní typy, algebraické metody, podalgebry, homomorfismy a izomorfismy, kongruence a přímé součiny algeber, algebraické struktury využívané v kryptografii.
- Relace kongruence na grupách a okruzích, normální podgrupy a ideály, okruhy polynomů, dělitelnost v oborech integrity.
- Teorie polí, minimální pole, rozšíření polí, konečná pole.
- ECC.
- Bilineární párování a využití v kryptografii.
- Mřížkové svazy (Lattice) LLL algoritmy.
- Příklady moderních kryptosystémů I.
- Příklady moderních kryptosystémů II.
- Kvantové počítání, Shorův faktorizační algoritmus, algoritmus pro DL, kvantové prohledávání, kryptografické algoritmy odolné vůči kvantovému počítání.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Cameron, P.J.: Sets, Logic and Categories, Springer-Verlag, 2000, ISBN 1852330562 (EN)
Lawrence C. Washington. Elliptic Curves: Number Theory and Cryptography, Chapman and Hall/CRC, 2008, ISBN 9781420071467 (EN)
Procházka, L.: Algebra, Academia, Praha, 1990 (CS)
Song Y. Yan. Computational Number Theory and Modern Cryptography, 2013, ISBN: 978-1-118-18858-3 (EN)
Wenbo Mao. Modern Cryptography: Theory and Practice, Prentice Hall PTR, 2003 , ISBN: 0-13-066943-1 (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Matematické základy kryptologie
Kryptografické algoritmy a druhy provozu
Kryptografie tajným klíčem, šifrovací algoritmus AES
Kryptografie veřejným klíčem, systém RSA
Kryptografické klíče a jejich management
Digitální podpis, Jednosměrné (hash) funkce
Základní kryptografické protokoly a jejich prvky
Speciální algoritmy pro protokoly, identifikační schémata
Kritéria hodnocení bezpečnosti informačních systémů, funkce prosazující bezpečnost.
Bezpečnost přenosu dat, bezpečnost na Internetu
Bezpečné elektronické obchodování, kryptografie v elektronickém publikování.
Legislativní a společenskoetická ochrana dat
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Základy kryptologie, kryptografické algoritmy a druhy provozu, digitální podpis, základní kryptografické protokoly a jejich prvky, bezpečnost přenosu dat, bezpečnost na Internetu