Detail předmětu

Aplikovaná kryptografie

FEKT-BPC-AKRAk. rok: 2021/2022

Základní pojmy, teorie utajení. Symetrické kryptosystémy - proudové šifry, blokové šifry, standardy symetrických šifer, správa a distribuce klíčů. Asymetrické kryptosystémy - RSA, kryptosystémy typu DL a EC, ustavení klíče, standardy asymetrických kryptosystémů. Hašovací a jiné pomocné kryptografické funkce, integrita a autentizace dat, digitální podpis. Infrastruktura veřejných klíčů a moderní kryptografické služby. Kvantová kryptografie. Základy kryptoanalýzy, útoky na kryptografické systémy a ochrana proti nim.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

doc. Ing. Václav Zeman, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Studenti jsou schopni popsat používané kryptografické mechanizmy pro zabezpečení a ochranu dat. Získají základní teoretické a praktické znalostí v oblasti bezpečnosti informačních systémů. Absolvent předmětu je schopen vysvětlit principy moderní symetrické a asymetrické kryptografie.

Prerekvizity

Předmět vyžaduje základní znalosti z oblasti kryptologie, kterou poskytuje povinný předmět – Základy kryptografie.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, laboratorní cvičení a projekt. Předmět využívá e-learning (Moodle). Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT.
Maximum 25 bodů je uděleno za test z teoretických znalostí ve cvičeních.
Maximum 25 bodů je uděleno ze samostatného projektu.
Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximem 50 bodů.

Osnovy výuky

1. Úvod do kryptografie, klasická kryptografie.
2. Symetrická kryptografie, proudové šifr.
3. Symetrická kryptografie, blokové šifry, AES.
4. Kryptografie veřejného klíče, RSA, DL.
5. Kryptosystémy na bázi eliptických křivek.
6. Hašovací funkce.
7. Speciální algoritmy pro identifikační schémata.
8. Digitální podpis.
9. PKI.
10. Kvantová kryptografie.
11. Kryptoanalýza postranními kanály.
12. Bezpečnostní architektura RM OSI.
13. Praktické aplikace kryptografie.

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům jak teoretické znalosti tak i praktické zkušenosti při ochraně a zabezpečení dat v moderních komunikačních a informačních systémech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

BURDA, K. Aplikovaná kryptografie. Brno: VUTIUM, 2013. 255 s. ISBN: 978-80-214-4612- 0.
LEVICKÝ, Dušan. Kryptografia v informačnej bezpečnosti. Košice: Elfa, 2005, 266 s. ISBN 80-808-6022-X.
Menezes, A. J., Oorschot, P. C., Vanstone, S. A.: Handbook of applied cryptography. CRC Press, Boca Raton1997. Dostupné online:
Paar, Ch., Pelzl, J.: Understanding Cryptography, Springer, 2010, ISBN 978-3-642-04100-6
Stallings, W.: Cryptography and Network Security, Prentice Hall, 1999, ISBN 0-13-869017-0

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-IBE bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Václav Zeman, Ph.D.

Osnova

Úvod do kryptografie, klasická kryptografie.
Symetrická kryptografie, proudové šifr.
Symetrická kryptografie, blokové šifry, AES.
Kryptografie veřejného klíče, RSA, DL.
Kryptosystémy na bázi eliptických křivek.
Hašovací funkce.
Speciální algoritmy pro identifikační schémata.
Digitální podpis.
PKI.
Kvantová kryptografie.
Kryptoanalýza postranními kanály.
Bezpečnostní architektura RM OSI.
Praktické aplikace kryptografie.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vlastimil Člupek, Ph.D.

Osnova

Seznámení s laboratoří, bezpečnost.
CrypTool, úvod do kryptografie, klasické kryptografické systémy, kryptoanalýza.
Současné kryptografické systémy I.
Současné kryptografické systémy II.
Úvod do OS LINUX.
Vytvoření vlastní PKI.
Využití PKI ve webovém prostředí, max.
Analýza zabezpečených datových spojení sestavených pomocí PKI.
Šifrování v OS Windows.

Projekt

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Václav Zeman, Ph.D.

Osnova

Zpracování samostatného projektu v Python.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz