INFORMAČNÝ LIST PREDMETU

Kód:

V731

Skratka:

KG

Názov: Kryptografia

Študijný odbor: Informačné a riadiace systémy, Aplikovaná matematika

Garantuje: doc. RNDr. Stanislav Palúch, CSc.

Zabezpečuje: doc. RNDr. Stanislav Palúch, CSc.

Semester: zimný

Odporučený: 7

Rozsah výučby: prednášky – cvičenia – laboratórne cvičenia

Týždenný: 2-0-2 Za semester: 24-0-24

ECTS kredity: 6

Podmieňujúce predmety: P102, P103, P301 alebo P107, P203, P312
Ukončenie predmetu a spôsob hodnotenia: priebežne – 15%

skúška (písomná a ústna) – 85%

Cieľ predmetu: Oboznámiť poslucháčov s najnovšími princípmi a technikami ochrany údajov, so silnými i slabými stránkami niektorých komerčných šifrovacích algoritmov a možnými spôsobmi kryptografických útokov.

Stručný sylabus:

Prednášky: 1.Z histórie kryptografie. Význam kryptografie dnes. Všeobecný model šifrovacie systému. Model jazyka a šifrovacie kanála. Informácia. Entropia zdroja. Základné štatistické charakteristiky zdroja. 2.Klasická kryptografia. Monoalfabetické a polyalfabetické šifry. Kryptoanalýza a základné typy útokov. 3.Perfektné šifrovanie – One-Time Pad. Kryptografia pomocou posuvných registrov. 4.Mechanické šifrovacie a dešifrovacie stroje - Enigma. 5.Kryptografické protokoly. Digitálny podpis, autentifikácia, identifikácia. 6.Symetrické kľúče. Diffie-Hellmanova schéma výmeny kľúčov - Kryptosystémy Feistelovho typu – DES, GOST. 7.Iné typy kryptosystémov so symetrickými kľúčmi – IDEA. 8.Kryptografia s verejným kľúčom. Jednosmerné funkcie RSA – algoritmus. 9.Hashovacie algoritmy. 10.Niektoré typy prúdových šifier – Stream Ciphers. 11.Ukážka konkrétneho kryptosystému PGP. História a vývoj PGP. Systém spravovania kľúčov a systém dôvery. 12.Kryptografia využívajúca kvantové javy.

Cvičenia: 1.Frekvenčná analýza jazyka. vytvoriť program na frekvenčnú analýzu slovenského alebo iného jazyka. Zistiť pravdepodobnosť výskytu jednotlivých znakov, podmienenú pravdepodobnosť výskytu znaku „x“ za predpokladu, že predchádzajúci znak bol „y“, atď. Navrhnúť ďalšie štatistické parametre textu. 2.Štúdium vlastnosti monoalfabetických a polyalfabetických šifier. Vytvoriť šifrovacie a dešifrovacie programy pre niektoré monoalfabetické alebo polyalfabetické šifry. Vytvoriť algoritmy pre zlomenie takýchto šifier. 3.Štúdium vlastnosti One Time Pad. Vytvoriť šifrovací a dešifrovací program pre šifru One Time Pad. Preskúmať štatistické vlastnosti zašifrovaného textu, keď za šifrovaciu tabuľku vezmeme náhodné čísla a text. Navrhnúť a vyskúšať možnosti spôsobu útoku v druhom prípade. 4.Analýza činnosti niektorých generátorov náhodných čísel z hľadiska vhodnosti pre kryptografiu. Štatistické testy generátorov náhodných čísel. 5.Posuvné registre. Vytvoriť program na šifrovanie pomocou posuvných registrov a tiež programové prostriedky na útok proti takejto šifre. 6.Mechanické šifrovacie stroje. Vytvoriť počítačový model pre šifrovanie typu ENIGMA. 7.Šifrovacie algoritmy Feistellovho typu. Navrhnúť a naprogramovať vlastný jednoduchý šifrovací a dešifrovací program Feistelovho typu. Zistiť pravdepodobnostné charakteristiky zašifrovaného textu. 8.Šifrovací algoritmus IDEA. Navrhnúť a naprogramovať vlastný jednoduchý šifrovací a dešifrovací algoritmus založený na myšlienke algoritmu IDEA. Zistiť pravdepodobnostné charaktristiky zašifrovaného textu. 9.Štúdium vlastnosti čísel a prvočísel. Euklidov algoritmus. Algoritmy na zisťovanie prvočíselnosti veľkých čísel. Aritmetika veľkých čísel. 10.Štúdium vlastnosti RSA algoritmu. Naprogramovať RSA algoritmus. 11.Práca s programom PGP. 12.Diskusné fórum a problematike kryptografie.

Literatúra:

Grošek, Porubský: Šifrovanie. Algoritmy, metódy, prax, GRADA 1992 ISBN 80-85424-62-2

Schneider B.: Applied Cryptography. Wiley and Sons 1996, ISBN 0-471-11709-9

Beutelspacher A.:Kryptologie, Vieweg, Germany 1994, ISBN 3-528-38990-7

Menezes A.J.,Oorschot, P.C. Vanstone, S.A.: Handbook of Applied Cryptography. CRC Press LLC, ISBN 0-8493-8523-7

Stinson D.R.: Cryptography. Theory and Practice, CRC Press LLC, ISBN 0-8493-8521-0

Dátum poslednej úpravy osnovy: 18.12.2002