Úvod do kryptografie, LS 2021/22
Místo a čas
Přednáška se koná každou středu od 15:40 do 17:10 v učebně K4.
Přednášky
Čísla v závorkách odkazují na kapitoly knihy A Classical Introduction to Cryptography. Pro stažení této knihy se musíte nejdříve přihlásit přes https://ezdroje.cuni.cz/ kliknutím na tlačitko Springer.
- 18. 5. 2022
- Princip Pohligova-Hellmanova algoritmu. Schnorrovo identifikační a podpisové schéma a algoritmus DSA (slajdy).
- 11. 5. 2022
- Rektorský den - výuka zrušena.
- 4. 5. 2022
- Zrychlení RSA pomocí Čínské věty o zbytcích, Håstadův útok na malý veřejný exponent v RSA, digitální podpis, slepý RSA podpis (slajdy). Diffieho-Hellmanův protokol, perfect forward secrecy (slajdy).
- 27. 4. 2022
- Autentizační kód zprávy (slajdy). Asymetrické šifry – časová složitost RSA (slajdy).
- 20. 4. 2022
- Hashovací funkce, narozeninový paradox, Merkleovo-Damgårdovo schéma a důkaz tvrzení o jeho kolizivzdornosti, funkce pro odvození klíče.(slajdy). Autentizační kód zprávy – úvod (slajdy).
- 13. 4. 2022
- Šifra A5/1 a útoky (slajdy). Hashovací funkce, složitost hledání prvního vzoru hrubou silou (slajdy).
- 6. 4. 2022
- Posuvné registry s lineární zpětnou vazbou (slajdy). Fibonacciho a Galoisova reprezentace LFSR, primitivní polynomy (slajdy). Úvod k šifře A5/1 (slajdy).
- 30. 3. 2022
- Operační režimy blokových šifer CFB, OFB, CTR (2.2). Bit padding a PKCS #7 padding. Ciphertext stealing (slajdy). Proudové šifry (slajdy).
- 23. 3. 2022
- Specifikace šifry AES (2.7) (slajdy). Operační režimy blokových šifer ECB, CBC (slajdy).
- 16. 3. 2022
- Expanze klíče v šifře DES. Složitost útoku hrubou silou (2.9.1). Meet-in-the-middle útok na součinové šifry (2.9.5). Double-DES, Triple-DES a DES-X. Slajdy. Počítání v tělese GF(28).
- 9. 3. 2022
- Konstrukce šifer (slajdy). Šifra DES - Feistelovo schéma a definice rundovní funkce (slajdy).
- 2. 3. 2022
- Vzdálenost jednoznačnosti, absolutně bezpečné šifry a další typy bezpečnosti (slajdy). Úvod do konstrukce šifer (slajdy).
- 23. 2. 2022
- Základní vlastnosti entropie (slajdy). Entropie jazyka (slajdy).
- 16. 2. 2022
- Úvod (slajdy). Co to je informace a jak se měří (slajdy).
Zápočet a zkouška
Během semestru budete moci získat na cvičení až 100 bodů za domácí úkoly. Cvičící může zadat domácí úkoly za více než 100 bodů, což znamená, že maximální počet bodů můžete získat, i když neodevzdáte všechny úkoly. U zkoušky budete moci získat dalších 100 bodů.
Zápočet
K udělení zápočtu je třeba získat na cvičení alespoň 75 bodů.
Zkouška
Zkouška je ústní. Vylosujete si otázky a dostanete čas na přípravu poznámek. U zkoušky je třeba získat alespoň 60 bodů. Známka se určí z celkového počtu bodů v okamžiku složení zkoušky:
- 185–200 bodů výborně,
- 160–184 bodů velmi dobře,
- 135–159 bodů dobře.
Seznam otázek (pravděpodobnostní rozdělení otázek není rovnoměrné, některé slouží jen jako doplňující otázky v případě, kdy známka je na hraně bodového hodnocení)
Studijní materiály
Skripta a slajdy z přednášek
- Shannonova teorie tajné komunikace (skripta)
- Úvodní slajdy
- Informační entropie (slajdy)
- Vzdálenost jednoznačnosti a absolutně bezpečné šifry (slajdy)
- Konstrukce šifer
- Šifra DES
- Šifra AES
- Režimy blokových šifer
- Proudové šifry a LFSR
- Šifra A5/1
- Hashovací funkce
- Autentizační kód zprávy
- Kryptografie s veřejným klíčem – RSA
- Diffieho-Hellmanův protokol, Schnorrův podpis a DSA
- Faktorizace pomocí RSA exponentů
Šifry a standardy
- Skytalé (obrázek z Wikipedie)
- Šifra Marie Stuartovny
- Podrobná specifikace šifry DES
- Podrobná specifikace šifry AES
- Návrh šifry Rijndael (vítěz AES)
- Návrh šifry Serpent (finalista AES)
- Návrh šifry Twofish (finalista AES)
- Vzorová implementace šifry A5/1 v jazyce C
- NIST SHA-2 Standard
- NIST SHA-3 Standard
- RFC 8018 – PBKDF2
- PKCS #1: RSA Cryptography Standard, nejaktuálnější verzí je RFC 8017
- NIST Digital Signature Standard
- ITU-T X.509 – Certifikáty
- ITU-T X.690 – Jazyk ASN.1
- RFC 5246 – Protokol TLS
Učebnice
Učebnice z nakladatelství Springer jsou zdarma ke ztažení ze školních IP adres. Z domova se musíte nejdříve přihlásit přes https://ezdroje.cuni.cz/ kliknutím na tlačitko Springer.
- S. Vaudenay: A Classical Introduction to Cryptography. Springer, 2006. (Jeden z hlavních zdrojů přednášky.)
- C. Paar, J. Pelzl: Understanding Cryptography. Springer, 2010. (Čtivá a dobře graficky zpracovaná.)
- H. Delfs, H. Knebl: Introduction to Cryptography. Springer, 2015. (Pokrývá řadu pokročilých témat, klade důraz na matematické aspekty.)
- A. J. Menezes, P. C. van Oorschot, S. A. Vanstone: Handbook of Applied Cryptography. CRC Press 1996.
- J. Daemen, V. Rijmen: The Design of Rijndael. Springer, 2002. (Doplňující četba k AES.)
Články
- A. Biryukov, A. Shamir, D. Wagner: Real Time Cryptanalysis of A5/1 on a PC. 2001.
- E. Barkan, E. Biham, N. Keller: Instant Ciphertext-Only Cryptanalysis of GSM Encrypted Communication. 2003, 2006.
- W. Diffie, M. E. Hellman: New directions in cryptography. 1976.
- D. Boneh: Twenty years of attacks on the RSA cryptosystem. 1999.
- D. Bleichenbacher: Chosen ciphertext attacks against protocols based on the RSA encryption standard PKCS #1. 1998.
Další odkazy
© 2007–2024 Andrew Kozlík