Antal högskolepoäng: 7,5. Betygskala: TH. Nivå: G2 (Grundnivå, fördjupad). Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska. Valfri för: C4, C4ks, C4sd, D4, D4ks, E4, E4ks, F4, MWIR2, Pi4, RH4. Kursansvarig: Professor Thomas Johansson, thomas@eit.lth.se, Inst för elektro- och informationsteknik. Förutsatta förkunskaper: EDA011 eller EDA016 Programmeringsteknik. Prestationsbedömning: Examination sker genom skriftlig tentamen och fyra mindre projektuppgifter. Godkända projektuppgifter är krav för att få tentera. Betyg på tentamen är kursbetyg. Hemsida: http://www.eit.lth.se/kurs/edi051.

Syfte
Syftet med kursen är att ge en orientering om klassiska kryptosystem samt att ge ingående kunskaper om moderna kryptosystem.

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.

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

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: Data Encryption Standard (DES), Advanced Encryption Standard (AES).

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

Simmons’ teori för autenticering: Imitation och substitution.

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

Projekt: 1. Faktoriseringsalgoritmer. 2. Studium av skiftregister. 3. Korrelationsattacker. 4. Learning about DES.

Litteratur
Kompendium 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