Detail předmětu
Kryptografie
FEKT-MPC-KRYAk. rok: 2022/2023
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 (práce v lab. 5b, projekt 25b).
Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 70 bodů.
Osnovy výuky
2. Výpočetní složitost a teorie čísel, třídy složitosti, výpočetně náročné problémy.
3. Výroková logika, výrokové formule a jejich pravdivost, formální systém výrokové logiky, dokazatelnost ve výrokové logice, využití v kryptografii.
4. Algebry a jejich základní typy, algebraické metody, podalgebry, homomorfismy a izomorfismy, kongruence a přímé součiny algeber, algebraické struktury využívané v kryptografii.
5. Relace kongruence na grupách a okruzích, normální podgrupy a ideály, okruhy polynomů, dělitelnost v oborech integrity.
6. Teorie polí, minimální pole, rozšíření polí, konečná pole.
7. ECC.
8. Bilineární párování a využití v kryptografii.
9. Mřížkové svazy (Lattice) LLL algoritmy.
10. Příklady moderních kryptosystémů I.
11. Příklady moderních kryptosystémů II.
12. 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
Song Y. Yan. Computational Number Theory and Modern Cryptography, 2013, ISBN: 978-1-118-18858-3 (EN)
Doporučená 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)
Elearning
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
Elearning