Kryptoteknik
Cryptography

EDIN01, 7.5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: 2024/25
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning C/D
Beslutsdatum: 2024-04-16
Ikraftträdande: 2024-05-08

Allmänna uppgifter

Fördjupning: Avancerad nivå, kurs/er som inte kan klassificeras
Valfri för: C4-ks, C4-sec, D4-ns, E4-ks, F4, F4-kv, MMSR2, MSOC1, MWIR2, Pi4-pv
Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska

Syfte

Denna kurs är tänkt att vara en introduktion till det fascinerande ämnet kryptografi. Den ger både de klassiska grunderna i ämnet och en känsla för mer avancerade problemställningar för alla som är intresserade av använda kryptografi inom området datasäkerhet.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• beskriva de olika byggstenar som området kryptologi tillhandahåller,
• förklara principer bakom olika kryptografiska funktioner,
• beskriva de generella problemen inom området kryptologi.

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• identifiera och formulera problem inom området kryptologi
• göra översiktliga beskrivningar av hur kryptografiska funktioner kan användas i system som syftar till att erbjuda någon typ av säkerhet
• göra val av lämpliga parametrar till kryptografiska funktioner samt analysera olika möjliga konstruktioner ur ett säkerhetsperspektiv.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

Kursinnehåll

Klassiska kryptosystem: Inledning och grundläggande begrepp. Caesarkrypto, enkel substitution, polyalfabetssystem (Vigenére, Vernam), transposition.

Shannons teori för sekretess: Nyckelentropier och meddelanden, redundans och entydighetslängd, perfekt sekretess.

Skiftregister och strömchiffer: Ändliga kroppar, linjärt återkopplade skiftregister och skiftregistersekvenser, perioder och cykelkarakteristiker, skiftregistersyntes, olinjära kombinationer av skiftregistersekvenser, attacker på strömchiffer.

Blockchiffer: Advanced Encryption Standard (AES). modes of operation.

Öppen-nyckel-kryptosystem: Enkel talteori, RSA-systemet, Diffie-Hellman nyckelutbyte, faktorisering, primtalstestning, digitala signaturer.

Hashfunktioner: egenskaper, kollisionsattacker, födelsedagsparadoxen

Autenticering: MAC-konstruktioner, Imitation och substitutionsattacker.

Secret sharing: Shamirs tröskelschema, allmän secret sharing, perfekta och ideala system.

Projekt: 1. Faktoriseringsalgoritmer. 2. Studium av skiftregister. 3. Korrelationsattacker.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning:

För godkänt krävs tre godkända projektarbeten och godkänd tentamen. Slutbetyget baseras på resultatet av den skriftliga tentamen.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Moduler
Kod: 0118. Benämning: Tentamen.
Antal högskolepoäng: 4.5. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Godkänd tentamen. Modulen omfattar: Skriftlig tentamen.
Kod: 0218. Benämning: Projekt.
Antal högskolepoäng: 3.0. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkända projekt. Modulen omfattar: Kursen har tre obligatoriska projekt som täcker olika delar av kursen.

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Grundläggande programmeringsteknik. Grundläggande matematik, såsom linjär algebra och sannolikhetsteori.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: EDI051

Kurslitteratur

• Föreläsningsanteckningar i kryptoteknik, utges av institutionen.
• Alternativ litteratur: Stinson, D., Cryptography, Theory and Practice, CRC Press, ISBN 1-58488-206-9 eller Smart, N., Cryptography: An Introduction, McGraw-Hill, ISBN 0077099877.

Kontaktinfo

Kursansvarig: Professor Thomas Johansson, thomas@eit.lth.se
Hemsida: https://www.eit.lth.se/kurs/edin01