Detail předmětu

Aplikovaná kryptografie

ÚSI-DSNB11Ak. rok: 2025/2026

Tento předmět poskytuje komplexní přehled o kryptografii, zahrnující základní pojmy a teorii utajení. Studenti se seznámí s dokonalou šifrou, symetrickými kryptosystémy (včetně proudových a blokových šifer), standardy symetrických šifer a správou klíčů. Dále budou probrány hešovací a další pomocné kryptografické funkce, asymetrické kryptosystémy (RSA, DL a EC), ustavení klíče a standardy asymetrických kryptosystémů. Předmět také pokrývá infrastrukturu veřejných klíčů a aplikace kryptografie v přenosových a přístupových systémech, včetně platebních systémů. Na závěr se studenti seznámí s perspektivami vývoje kryptografie.

Výstupy studia (předpokládané výsledky učení):

Znalosti – studenti budou umět:

  • Vysvětlit teorii utajení a dokonalou šifru.
  • Popsat principy a prvky proudových šifer.
  • Popsat principy a prvky blokových šifer.
  • Vysvětlit funkci hešovacích funkcí.
  • Popsat fungování RSA kryptosystémů.
  • Vysvětlit fungování DL a EC kryptosystémů.
  • Popsat správu klíčů a infrastrukturu veřejných klíčů.
  • Vysvětlit fungování protokolů S/MIME, TLS, IPsec a WPA.

Dovednosti – studenti budou umět:

  • Navrhnout a implementovat kryptografické algoritmy pro konkrétní problémy.
  • Aplikovat symetrické a asymetrické šifrovací techniky v různých systémech.
  • Používat hešovací funkce a autentizační kódy pro zajištění integrity dat.
  • Implementovat a spravovat infrastrukturu veřejných klíčů.
  • Konfigurovat a zabezpečit přenosové a přístupové systémy pomocí kryptografických protokolů.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

doc. Ing. Karel Burda, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav soudního inženýrství (ÚSI)

Vstupní znalosti

Prerekvizity nejsou

Korekvizity nejsou

Ekvivalence nejsou

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Předmět je ukončen ústní zkouškou, která ověřuje schopnosti studentů aplikovat teoretické poznatky z oblasti kryptografie na návrh a implementaci kryptografických algoritmů při řešení konkrétních problémů.

Učební cíle

Cílem je seznámit studenty se základy kryptografie a s jejími aplikacemi v komunikačních, informačních a jiných elektronických systémech. Studenti získají znalosti potřebné k pochopení kryptografického zabezpečení komunikačních, informačních a jiných elektronických systémů.

Základní literatura

BURDA, K. (2013) Aplikovaná kryptografie. Brno: VUTIUM ISBN: 978-80-214-4612- 0. (CS)
Menezes, A. J., a kol. (1997) Handbook of applied cryptography. CRC Press, Boca Raton (EN)

Doporučená literatura

Burda, K.: (1999) Kryptografie okolo nás. CZ.NIC, Praha 2019. (CS)
Dholakia, S. (2024) Modern Cryptography: The Practical Guide to Securing Data Rheinwerk Computing. ISBN 978-1493225651 (EN)
Grasselli, F. (2021) Quantum Cryptography. Cham: Springer. ISBN 978-3-030-64360-7, DOI: 10.1007/978-3-030-64360-7 (EN)
Stallings, W. (2006) Cryptography and network security. Pearson, Upper Saddle River (EN)
Zheng, Z. (2022) Modern Cryptography Volume 1. Cham: Springer. ISBN 978-981-19-0920-7 (eBook). DOI: 10.1007/978-981-19-0920-7 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DSP SoI_K doktorský 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program DSP SoI_P doktorský 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Burda, CSc.

Osnova

  1. Úvod do kryptografie.
  2. Teorie utajení a dokonalá šifra.
  3. Proudové šifry.
  4. Blokové šifry a jejich režimy.
  5. Standardy symetrických šifer a správa klíčů.
  6. Hešovací funkce a autentizační kódy.
  7. Asymetrické kryptosystémy (RSA, DL, EC).
  8. Standardy asymetrických šifer a infrastruktura veřejných klíčů.
  9. Kryptografické protokoly (S/MIME, TLS, IPsec, WPA).
  10. Kryptografie v přenosových systémech.
  11. Kryptografie v přístupových systémech a platbách.
  12. Moderní trendy a perspektivy vývoje kryptografie.
  13. Praktická aplikace kryptografie v reálných systémech.

Konzultace v kombinovaném studiu

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Burda, CSc.

Konzultace

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Burda, CSc.