[1] Mehic M., Rass S., Fazio P., and Voznak M. Quantum Key Distribution Networks: A Quality of Service Perspective (2022) SPRINGER NATURE: 1st ed., Sep. 2022. ISBN 978-3031066078 . DOI 10.1007/978-3-031-06608-5.
[2] The Open Quantum Safe Project, Available from: https://openquantumsafe.org/
Kvantová a postkvantová kryptografie
| Typ studia | navazující magisterské |
|---|---|
| Jazyk výuky | čeština |
| Kód | 440-4231/01 |
| Zkratka | KPK |
| Název předmětu česky | Kvantová a postkvantová kryptografie |
| Název předmětu anglicky | Quantum and postquantum cryptography |
| Kreditů | 4 |
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky |
| Garant předmětu | prof. Ing. Miroslav Vozňák, Ph.D. |
Osnova předmětu
1. Shannonův model bezpečné komunikace, teoretické základy a souvislosti
2. Kryptografie založená na výpočetní složitosti řešení faktorizace součinu prvočísel a diskrétního logaritmu
3. Problémy konvenční kryptografie v éře kvantových počítačů, Shorův a Groverův algoritmus
4. Kvantová distribuce klíčů, dískrétní DV-QKD (BB84 a B92) a kontinuální CV-QKD, část I
5. QKD - část II, hybridní protokoly (decoy-state BB84), QKD využívající kvantovou provázanost (E91)
6. Model QKD spoje a QKD uzlu, komunikace s QKD uzlem přes REST API, standardy ETSI GS QKD 014 a GS QKD 004 (umožňující QoS)
7. QKD sítě, komunikace přes důvěryhodné uzly, kvantové opakovače, způsoby zvýšení dosahu, systém správy klíčů a mezidoménová důvěra
8. Zajištění QoS v QKD sítích. Postkvantová kryprografie PQC, openquantumsafe projekt a knihovna liboqs
9. PQC - multivariační kryptografie, latice-based a kryptografie založená na kódu
10. GHZ stavy a (k,n) prahová schémata, Bellova věta a podmíněná entropie.
Semináře
T1, T2, T3 - Bezpečnost v laboratoři, procvičení rozpoznání druhů šifer, příklady využití openssl knihovy, praktické aplikace s konvenčními algoritmy, cvičení na Shorův a Groverův algoritmus.
T4 - laboratorní cvičení, demonstrace QKD na výukové sadě Thorlabs a ukázka QKD spoje
T5 - ověření znalostí, test č.1 (10 bodů). Zadání semestrálního projektu za 20 bodů.
T6, T7, T8 - Procvičení práce s REST API při vyčítání klíčů pro různé standardy, práce se simulátorem QKD spoje, simulace QKD sítí v prostředí NS-3.
T9 - Postkvantová kryptografie, práce s liboqs knihovnou, aplikační případy.
T10 - test č. 2 za 10 bodů a odevzdání semwstrálního projektu za 20 b.
2. Kryptografie založená na výpočetní složitosti řešení faktorizace součinu prvočísel a diskrétního logaritmu
3. Problémy konvenční kryptografie v éře kvantových počítačů, Shorův a Groverův algoritmus
4. Kvantová distribuce klíčů, dískrétní DV-QKD (BB84 a B92) a kontinuální CV-QKD, část I
5. QKD - část II, hybridní protokoly (decoy-state BB84), QKD využívající kvantovou provázanost (E91)
6. Model QKD spoje a QKD uzlu, komunikace s QKD uzlem přes REST API, standardy ETSI GS QKD 014 a GS QKD 004 (umožňující QoS)
7. QKD sítě, komunikace přes důvěryhodné uzly, kvantové opakovače, způsoby zvýšení dosahu, systém správy klíčů a mezidoménová důvěra
8. Zajištění QoS v QKD sítích. Postkvantová kryprografie PQC, openquantumsafe projekt a knihovna liboqs
9. PQC - multivariační kryptografie, latice-based a kryptografie založená na kódu
10. GHZ stavy a (k,n) prahová schémata, Bellova věta a podmíněná entropie.
Semináře
T1, T2, T3 - Bezpečnost v laboratoři, procvičení rozpoznání druhů šifer, příklady využití openssl knihovy, praktické aplikace s konvenčními algoritmy, cvičení na Shorův a Groverův algoritmus.
T4 - laboratorní cvičení, demonstrace QKD na výukové sadě Thorlabs a ukázka QKD spoje
T5 - ověření znalostí, test č.1 (10 bodů). Zadání semestrálního projektu za 20 bodů.
T6, T7, T8 - Procvičení práce s REST API při vyčítání klíčů pro různé standardy, práce se simulátorem QKD spoje, simulace QKD sítí v prostředí NS-3.
T9 - Postkvantová kryptografie, práce s liboqs knihovnou, aplikační případy.
T10 - test č. 2 za 10 bodů a odevzdání semwstrálního projektu za 20 b.
Povinná literatura
Doporučená literatura
[1] Abushgra A. Quantum Key Distribution Approaches (2024) Quantum Information Science - Recent Advances and Computational Science Applications. IntechOpen, 2024. DOI 10.5772/intechopen.1005196.
[2] NIST docummentation for Post-Quantum Cryptography. Available at: https://csrc.nist.gov/projects/post-quantum-cryptography
[3] Mehic M., at al. Quantum Key Distribution: A Networking Perspective (2020) ACM Computing Surveys, vol. 53, No. 5, art. 96. DOI:10.1145/3402192.
[2] NIST docummentation for Post-Quantum Cryptography. Available at: https://csrc.nist.gov/projects/post-quantum-cryptography
[3] Mehic M., at al. Quantum Key Distribution: A Networking Perspective (2020) ACM Computing Surveys, vol. 53, No. 5, art. 96. DOI:10.1145/3402192.