Course detail

Aplikovaná kryptografie

FEKT-BPC-AKRAcad. year: 2020/2021

Základní pojmy, teorie utajení. Symetrické kryptosystémy - proudové šifry, blokové šifry, standardy symetrických šifer, správa a distribuce klíčů. Asymetrické kryptosystémy - RSA, kryptosystémy typu DL a EC, ustavení klíče, standardy asymetrických kryptosystémů. Hašovací a jiné pomocné kryptografické funkce, integrita a autentizace dat, digitální podpis. Infrastruktura veřejných klíčů a moderní kryptografické služby. Kvantová kryptografie. Základy kryptoanalýzy, útoky na kryptografické systémy a ochrana proti nim.

Language of instruction

čeština

Number of ECTS credits

7

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Václav Zeman, Ph.D.

Department

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Studenti jsou schopni popsat používané kryptografické mechanizmy pro zabezpečení a ochranu dat. Získají základní teoretické a praktické znalostí v oblasti bezpečnosti informačních systémů. Absolvent předmětu je schopen vysvětlit principy moderní symetrické a asymetrické kryptografie.

Prerekvizity

Předmět vyžaduje základní znalosti z oblasti kryptologie, kterou poskytuje povinný předmět – Základy kryptografie.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Co-requisites

Not applicable.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, laboratorní cvičení a projekt. Předmět využívá e-learning (Moodle). Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT.
Maximum 20 bodů je uděleno za test z teoretických znalostí ve cvičeních.
Maximum 20 bodů je uděleno ze samostatného projektu.
Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximem 60 bodů.
Zkouška z předmětu bude probíhat distančně.

Osnovy výuky

1. Úvod do kryptografie, klasická kryptografie.
2. Symetrická kryptografie, proudové šifr.
3. Symetrická kryptografie, blokové šifry, AES.
4. Kryptografie veřejného klíče, RSA, DL.
5. Kryptosystémy na bázi eliptických křivek.
6. Hašovací funkce.
7. Speciální algoritmy pro identifikační schémata.
8. Digitální podpis.
9. PKI.
10. Kvantová kryptografie.
11. Kryptoanalýza postranními kanály.
12. Bezpečnostní architektura RM OSI.
13. Praktické aplikace kryptografie.

Work placements

Not applicable.

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům jak teoretické znalosti tak i praktické zkušenosti při ochraně a zabezpečení dat v moderních komunikačních a informačních systémech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Stallings, W.: Cryptography and Network Security, Prentice Hall, 1999, ISBN 0-13-869017-0
Paar, Ch., Pelzl, J.: Understanding Cryptography, Springer, 2010, ISBN 978-3-642-04100-6
Menezes, A. J., Oorschot, P. C., Vanstone, S. A.: Handbook of applied cryptography. CRC Press, Boca Raton1997. Dostupné online:
BURDA, K. Aplikovaná kryptografie. Brno: VUTIUM, 2013. 255 s. ISBN: 978-80-214-4612- 0.
LEVICKÝ, Dušan. Kryptografia v informačnej bezpečnosti. Košice: Elfa, 2005, 266 s. ISBN 80-808-6022-X.

Recommended reading

Not applicable.

Elearning

eLearning: currently opened course

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-IBE bakalářský 2 year of study, zimní semester, povinný

Type of course unit

 

Přednáška

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Václav Zeman, Ph.D.

Syllabus

Úvod do kryptografie, klasická kryptografie.
Symetrická kryptografie, proudové šifr.
Symetrická kryptografie, blokové šifry, AES.
Kryptografie veřejného klíče, RSA, DL.
Kryptosystémy na bázi eliptických křivek.
Hašovací funkce.
Speciální algoritmy pro identifikační schémata.
Digitální podpis.
PKI.
Kvantová kryptografie.
Kryptoanalýza postranními kanály.
Bezpečnostní architektura RM OSI.
Praktické aplikace kryptografie.

Laboratorní cvičení

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Marek Sikora
Ing. Vlastimil Člupek, Ph.D.
Ing. Petr Blažek

Syllabus

Seznámení s laboratoří, bezpečnost.
CrypTool, úvod do kryptografie, klasické kryptografické systémy, kryptoanalýza.
Současné kryptografické systémy I.
Současné kryptografické systémy II.
Úvod do OS LINUX.
Vytvoření vlastní PKI.
Využití PKI ve webovém prostředí, max.
Analýza zabezpečených datových spojení sestavených pomocí PKI.
Šifrování v OS Windows.

Projekt

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Václav Zeman, Ph.D.

Syllabus

Zpracování samostatného projektu v Python.

Elearning

eLearning: currently opened course