Course detail

Modern Cryptography

FEKT-MPA-MOKAcad. year: 2021/2022

Předmět zahrnuje témata týkající se moderní kryptografie a její konkrétních aplikací. Kurz zahrnuje zejména oblast: post-kvantové kryptografie, kryptografie založené na mřížce, cloudové výpočty, bezpečné zpracování dat, homomorfní šifrování, bezpečný výpočet více stran, sdílení tajemství, elektronické hlasování, blockchain, kryptoměny a ochranu osobních údajů.

Language of instruction

angličtina

Number of ECTS credits

6

Mode of study

Not applicable.

Výsledky učení předmětu

Studenti získají teoretické i praktické znalosti v oblasti současné moderní kryptografie a její konkrétních aplikací. Kurz se zaměřuje zejména na post-kvantovou kryptografii, cloudové výpočty, bezpečné zpracování dat, homomorfní šifrování, bezpečný výpočet více stran, sdílení tajemství, elektronické hlasování, blockchain, kryptoměny a ochranu osobních údajů.
Po absolvování kurzu budou studenti schopni vyvinout a implementovat moderní kryptografické systémy založených na technologiích probíraných v rámci tohoto kurzu.

Prerekvizity

Jsou vyžadovány znalosti v oblasti kryptografie, algebry a programování odpovídají znalostem po absolvování předmětů ZKR (Základy kryptografie), CPT (Teorie kryptografických protokolů) a AKR (Aplikovaná kryptografie) v bakalářském studijním programu BPC-IBE.

Co-requisites

Not applicable.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Vyučování obsahuje přednášky, laboratorní cvičení a práci na projektu. Během výuky bude využit také e-learningový systém Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT.

Osnovy výuky

1. Okruh post-kvantové kryptografie: Kryptografie založená na mřížích
2. Okruh post-kvantové kryptografie: LWE a RLWE problémy
3. Okruh post-kvantové kryptografie: Fiat-Shamir with Abort a Dilithium podpisy
4. Okruh post-kvantové kryptografie: Kryptografie založená na teorii kódování a kryptosystém McEliece
5. Okruh bezpečného zpracování dat: Homomorfní šifrování
6. Okruh bezpečného zpracování dat: Homomorfní šifrování u cloudových výpočtů
7. Okruh bezpečného zpracování dat: Sdílení tajemství a bezpečný výpočet více stran
8. Okruh bezpečného zpracování dat: Bezpečný výpočet více stran u e-voleb a cloudových výpočtů
9. Okruh decentralizovaných systémů: Blockchain a chytrý kontrakt
10. Okruh decentralizovaných systémů: Kryptoměny
11. Okruh ochrany osobních údajů: Anonymizace dat
12. Okruh ochrany osobních údajů: Diferenciální soukromí, k-anonymita a Record Linkage

Work placements

Not applicable.

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům podrobné teoretické i praktické znalosti o moderních kryptografických schématech. Kurz klade velký důraz na praktická cvičení, kde si studenti mohou sami vyzkoušet a implementovat jednotlivé technologie.

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

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Bernstein, D.J., Buchmann, J., Dahmen, E.: Post-Quantum Cryptography. Springer. (EN)
Schoenmakers, B.: Lecture Notes Cryptographic Protocols. Technical University of Eindhoven. (EN)
Goldreich, O.: Foundations of Cryptography Volume 2 - Basic Applications. Cambridge University Press. (EN)
Hundepool, A., Domingo-Ferrer, J., et al.: Statistical disclosure control. John Wiley & Sons. (EN)

Recommended reading

Not applicable.

Elearning

Classification of course in study plans

  • Programme MPC-IBE magisterský navazující 2 year of study, zimní semester, povinně volitelný

Type of course unit

 

Přednáška

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Cvičení na počítači

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Elearning