Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Základy kryptografie

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 460-2065/01
Zkratka ZKB
Název předmětu česky Základy kryptografie
Název předmětu anglicky Basics of Cryptography
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra informatiky
Garant předmětu RNDr. Eliška Ochodková, Ph.D.

Osnova předmětu

Osnova přednášek:
1. Kryptografie a její role v bezpečnosti IT. Základní pojmy: bezpečnostní služby, mechanismy, hrozby, útoky, rizika, zranitelná místa a jejich příklady.
2. Klasická (historická) kryptografie I. Příklady šifer a jejich principy.
3. Klasická (historická) kryptografie II. Příklady šifer a jejich principy v kontextu současnosti.
4. Kryptoanalýza - metody a typy útoků klasickým šifrám. Útok ze známého šifrového textu.
5. Matematické základy kryptografických algoritmů I (kongruence, modulární aritmetika, prvočísla).
6. Matematické základy kryptografických algoritmů II (algebraické struktury (grupy, tělesa)).
7. Moderní kryptografické algoritmy - symetrická kryptografie. Základní principy, příklady algoritmů (DES, AES) a způsoby jejich použití (režimy činnosti). Aplikace v protokolech.
8. Moderní kryptografické algoritmy - asymetrická kryptografie. Základní principy, příklady algoritmů (RSA, Diffie- Hellman). Aplikace v protokolech
9. Moderní kryptografické algoritmy - hašovací funkce. Principy a algoritmy. Aplikace v protokolech.
10. Moderní kryptografické algoritmy - digitální podpis. Principy a algoritmy. Aplikace v protokolech.
11. Pseudonáhodné generátory (PRNG). Principy a jejich aplikace pro kryptografické účely.
12. Autentizační protokoly a kryptografické algoritmy.
13. Související legislativa, normy a standardy.

Osnova cvičení:
Cvičení budou probíhat na počítačové učebně. Jejich součástí bude jak praktická implementace jednoduchých kryptografických algoritmů, tak jejich demonstrace v existujících demonstračních aplikacích. Obsahem cvičení bude také procvičení matematických principů kryptografie.
1. Základní kryptografické pojmy a principy – procvičení, příklady
2. Klasická kryptografie I.
3. Klasická kryptografie II.
4. Simulace jednoduchých kryptoanalytických útoků.
5. Procvičování matematických principů probíraných algoritmů - modulární aritmetika.
6. Algebraické struktury.
7. Teorie čísel.
8. Symetrická kryptografie.
9. Asymetrická kryptografie.
10. Hašovací funkce.
11. OpenSSL, PGP.
12. PRNG.
13. Praktické ukázky bezpečnostních aplikací a protokolů.

E-learning

Povinná literatura

Ochodková E., Matematické základy kryptografických algoritmů, 2011, http://mi21.vsb.cz/modul/matematicke-zaklady-kryptografickych-algoritmu
Simon Singh, Kniha kódů a šifer: Tajná komunikace od starého Egypta po kvantovou kryptografii, 2009, ISBN:978-80-7363-268-7
Abraham Sinkov : Elementary Cryptanalysis: A Mathematical Approach, 1198 (a pozdější), ISBN-10: 0883856220
Stallings, W.: Cryptography and Network Security, Prentice Hall, 2005 (a pozdější), Print ISBN-10: 0-13-187316-4
Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot and Scott A. Vanstone: Handbook of Applied Cryptography, CRC Press, ISBN:0-8493-8523-7 , October 1996, 816 pages, http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac

Doporučená literatura

Schneier B.: Applied cryptography, John Wiley & Sons, New York, 1995 (2nd edition)
Pfleeger Ch.P.: Security in Computing, Prentice Hall, 1997 a pozdější
Gollmann D.: Computer Security , Wiley 2000