Στόχος
Αυτό το μάθημα θα
- Εισάγει τους φοιτητές στην τέχνη και στην επιστήμη της κρυπτογραφίας.
- Καλύψει τους βασικούς τύπους κρυπτογραφικών αλγορίθμων και πρωτοκόλλων.
- Παρουσιάσει μια πληθώρα αλγόριθμων και την ανάλυσή τους.
- Εξηγήσει πώς οι διάφοροι μηχανισμοί κρυπτογράφησης χρησιμοποιούνται στην πράξη.
- Αναλύσει τη σχέση ανάμεσα στην επίδοση υλοποίησης και την ασφάλεια για τα διάφορα είδη αλγορίθμων.
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:
- Eξηγήσουν ακριβώς το ρόλο και τη σημασία της κρυπτογραφίας.
- Προσδιορίσουν τα όρια της κρυπτογραφίας.
- Κατανοήσουν τις διαφορές μεταξύ των διαφόρων τύπων κρυπτογραφικών μηχανισμών και κριτικά να συγκρίνουν τις ιδιότητές τους.
- Επιλέξουν τον πιο κατάλληλο μηχανισμό κρυπτογράφησης ως προς τις επιδόσεις και την ικανοποίηση των καθορισμένων απαιτήσεων ασφάλειας.
- Γνωρίζουν τις τρέχουσες τάσεις της έρευνας και να εκτιμήσουν την επίδραση που αυτές μπορεί να έχουν στο χώρο τα επόμενα χρόνια.
Περιεχόμενα
- Ιστορία και επισκόπηση της κρυπτογραφίας.
- Μαθηματικό υπόβαθρο.
- Θεμελιώδη στοιχεία κρυπτογραφίας(γεννήτριες ψευδοτυχαίων αριθμών, Ψευδοτυχαίες συναρτήσεις και αντιμεταθέσεις, μονόδρομες συναρτήσεις).
- Πρωτόκολλα προστασίας της εμπιστευτικότητας (stream ciphers, block ciphers, El Gamal, RSA, elliptic curves).
- Πρωτόκολλα προστασίας της ακεραιότητας (hash functions, HMAC, CBC-MAC, digital signatures, DSS).
- Διαμοιρασμός κλειδιού και πρωτόκολλα συμφωνίας μυστικού κλειδιού (Diffie-Helman, secret key sharing, PKI, Kerberos).
- Επιλογή μεγέθους μυστικού κλειδιού και μέθοδοι παραγωγής κλειδιών.
- Προχωρημένα θέματα (E-voting, E-payments, Outsourcing data and computation, Multiparty Computation).
- K. M. Martin. Everyday Cryptography. Oxford University Press.
- J. Katz, Y. Lindell. Introduction to Modern Cryptography: Principles and Protocols. Chapman & Hall/CRC Cryptography and Network Security Series.
- A. Menezes, P. Van Oorschot and S. Vanstone. The Handbook of Applied Cryptography. CRC Press.