Úvod do kryptografie, LS 2025/26

Místo a čas

Přednáška se koná každou středu od 10:40 do 12:10 v učebně K10C.

Zápočet a zkouška

Domácí úkoly

K udělení zápočtu je třeba správně vypracovat alespoň 6 domácích úkolů zadaných na cvičení. Za správné vypracování dalších nejvýše dvou domácích úkolů nad rámec tohoto požadavku získáte 10 bodů za každý úkol.

Zkouška

Zkouška je ústní. Vylosujete si otázky a dostanete čas na přípravu poznámek. Za správné zodpovězení otázek budete moci získat až 80 bodů. Pro složení zkoušky je třeba získat za zodpovězené otázky alespoň 45 bodů.

Seznam otázek bude zveřejněn zde.

Známka

Známka se určí na základě celkového počtu bodů získaných v okamžiku složení zkoušky takto:

85–100 bodů výborně,
65–84 bodů velmi dobře,
45–64 bodů dobře.

Příklady

Za 6 domácích úkolů a 80 bodů ze zkoušky je známka velmi dobře (0 + 80 = 80).

Za 7 domácích úkolů a 75 bodů ze zkoušky je známka výborně (10 + 75 = 85).

Za 8 domácích úkolů a 44 bodů ze zkoušky je známka neprospěl/a (nesplnění požadavku 45 bodů ze zkoušky).

Přednášky

15. 4. 2026: Hashovací funkce, složitost hledání prvního vzoru hrubou silou, narozeninový paradox, Merkleovo-Damgårdovo schéma a důkaz tvrzení o jeho kolizivzdornosti, úvod do houbovité konstrukce (slajdy).
8. 4. 2026: Šifra A5/1 (2.8.3) a útoky (slajdy). Úvod do hashovacích funkcí.
1. 4. 2026: Proudové šifry, posuvné registry s lineární zpětnou vazbou, Fibonacciho a Galoisova reprezentace LFSR, primitivní polynomy (slajdy).
25. 3. 2026: Operační režimy blokových šifer CFB, OFB, CTR (2.2), bit padding a PKCS #7 padding, ciphertext stealing (slajdy).
18. 3. 2026: Šifra AES (2.7) (slajdy). Operační režimy blokových šifer ECB a CBC (slajdy).
11. 3. 2026: Šifra DES. Složitost útoku hrubou silou (2.9.1). Meet-in-the-middle útok na součinové šifry (2.9.5), Double-DES a Triple-DES (slajdy).
4. 3. 2026: Konstrukce šifer (slajdy). Šifra DES, Feistelovo schéma (slajdy).
25. 2. 2026: Entropie jazyka a vzdálenost jednoznačnosti. Absolutně bezpečné šifry (slajdy).
18. 2. 2026: Úvod (slajdy). Shamirovo schéma sdílení tajemství (slajdy). Definice entropie, její základní vlastnosti a Huffmanovo kódování (slajdy).

Studijní materiály

Skripta a slajdy z přednášek

Šifry a standardy

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.)
D. Boneh, V. Shoup: A Graduate Course in Applied Cryptography. Online, 2023. (Pokrývá řadu pokročilých témat, klade důraz na aplikace.)
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.
G. Bertoni, J. Daemen, M. Peeters, G. Van Assche: Duplexing the sponge: single-pass authenticated encryption and other applications. 2011.
RFC 8018 – PBKDF2
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.