Weekly outline

  • Yπολογιστική Κρυπτογραφία


    Χειμερινό Εξάμηνο 2016-2017

    Διδάσκοντες:

    • Στάθης Ζάχος, Καθηγητής ()
    • Άρης Παγουρτζής, Αν. Καθηγητής (pagour@cs.ntua.gr)
    • Πέτρος Ποτίκας, Ε.Δι.Π. (ppotik@cs.ntua.gr)

    Βοηθοί Διδασκαλίας:

    Βοηθοί Ασκήσεων:

    Διαλέξεις:

    • Τρίτη 17:30-19:15 (Ηλ. αιθ. 006)   
    • Παρασκευή 15:00-17:00 (Ηλ. αιθ. 006)   

    Έναρξη: Τρίτη, 4 Οκτωβρίου 2016

  • 3 October - 9 October

    ΤΡΙΤΗ

    • Διαδικαστικά.
    • Εισαγωγή.
    • Στόχοι της Κρυπτογραφίας.
    • Επισκόπηση βασικών λειτουργιών και πρωτοκόλλων.

    Slides: Lec0


    • 10 October - 16 October

      ΤΡΙΤΗ

      • Εισαγωγή στη Θεωρία Αριθμών.
      • Διαιρετότητα, πρώτοι αριθμοί.
      • Θεμελιώδες θεώρημα της αριθμητικής, συνάρτηση φ του Euler.
      • Αριθμητική modulo. Αλγόριθμος Ευκλείδη (απλός και επεκτεταμένος) για ΜΚΔ.
      • Υπολογισμός αντιστρόφου mod n.
      • Πολυπλοκότητα Ευκλείδειου αλγορίθμου και επαναλαμβανόμενου τετραγωνισμού. 

      Slides: Lec2 (1-14)

      ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

      • Εισαγωγή στη Θεωρία Ομάδων.
      • Κυκλική ομάδα, γεννήτορες, δακτύλιοι, σώματα.
      • Μικρό Θεώρημα Fermat.
      • Σύμπλοκα, ομάδα πηλίκο.
      • Θεώρημα Lagrange.

      Slides: Lec3 (15-23)

      • 17 October - 23 October

        ΤΡΙΤΗ

        • Έλεγχος πρώτων αριθμών: Fermat test
        • Κινέζικο Θεώρημα Υπολοίπων.
        • Η δομή της ομάδας Z*p.

        Slides: Lec4 (24-30)

        ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

        • Η δομή της ομάδας U(Zpq)
        • Τετραγωνικά Υπόλοιπα, τετραγωνικές ισοτιμίες, κριτήριο Euler
        • Σύμβολα Legendre και Jacobi
        • Ευεπίλυτα και δυσεπίλυτα αριθμοθεωρητικά προβλήματα

        Slides: Lec5 (31-44)

        • 24 October - 30 October

          ΤΡΙΤΗ

          • Έλεγχος πρώτων αριθμών
          • Παραγοντοποίηση

          Slides

          ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

          Αργία

          • 31 October - 6 November

            ΤΡΙΤΗ

            • Ψευδοτυχαιότητα 
            • Κρυπτοσυστήματα ροής

            Slides

            ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

            • DES
            • AES
            • Τρόποι λειτουργίας κρυπτοσυστημάτων τμήματος (Block Cipher Operation Modes)

            Slides

            • 7 November - 13 November

              ΤΡΙΤΗ

              • Συναρτήσεις μονής κατεύθυνσης (one way functions)
              • Συναρτήσεις σύνοψης (hash functions)

              Slides

              ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

              • Γνησιότητα/Ακεραιότητα μηνύματος (Message authentication codes)
              • HMAC
              • Ιδιωτικότητα και γνησιότητα/ακεραιότητα (Authenticated encryption)

              Slides

              • 14 November - 20 November

                ΤΡΙΤΗ

                Αργία

                ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

                • Εφαρμογές hash functions
                • Δέσμευση, ρίψη νομίσματος
                • Χρονοσήμανση
                • Αποθήκευση password, αλάτι
                • Proof-of-Work
                • Δέντρα Merkle

                Slides

                • 21 November - 27 November

                  ΤΡΙΤΗ

                  • Τυπικός Ορισμός Κρυπτοσυστήματος
                  • Δυνατότητες Αντιπάλου - Επιθέσεις
                  • Εμπειρική Ασφάλεια
                  • Σημασιολογική Ασφάλεια
                  • Μη Διακρισιμότητα
                  • Γενική Μορφή Κρυπτογραφικών Αναγωγών
                  • Ανταλλαγή Κλειδιού Diffie Hellman

                  Slides

                  ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

                  • Κρυπτογραφία Δημοσίου Κλειδιού
                  • Ορισμός RSA
                  • Αριθμοθεωρητικές επιθέσεις
                  • Μοντελοποίηση - Ιδιότητες Ασφάλειας
                  • Παραλλαγές

                  Slides

                  • 28 November - 4 December

                    ΤΡΙΤΗ

                    • Διακριτός Λογάριθμος: Προβλήματα και Αλγόριθμοι
                    • Το κρυπτοσύστημα ElGamal
                    • Το κρυπτοσύστημα Cramer Shoup
                    • Σχήματα Δέσμευσης με βάση το DLP
                    • Ελλειπτικές Καμπύλες

                    Slides

                    • 5 December - 11 December

                      ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

                      • Ορισμός Ψηφιακών Υπογραφών- Μοντελοποίηση Ασφάλειας
                      • Ψηφιακές Υπογραφές RSA
                      • Επιθέσεις - Παραλλαγές
                      • Το μοντέλο του τυχαίου μαντείου
                      • Ψηφιακές Υπογραφές ElGamal-DSA-ECDSA
                      • Υποδομή Δημοσίου Κλειδιού
                      • Διαμοιρασμός Απορρήτων (Secret sharing)

                      Slides

                      • 12 December - 18 December

                        ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ

                        Αποδείξεις Μηδενικής Γνώσης

                        • Εισαγωγικά παραδείγματα
                        • Ορισμός - Σχέση με Θ. Πολυπλοκότητας
                        • Σ-Πρωτόκολλα
                        • Εφαρμογές

                        Slides

                        • 19 December - 25 December

                          Τρίτη

                          Κρυπτο - Ψηφοφορίες

                          • Εισαγωγή - Απαιτήσεις Εκλογιών Συστημάτων
                          • Ομομορφικά Συστήματα
                          • Δίκτυα Μίξης
                          • Ψηφοφορίες με Τυφλές Υπογραφές

                          Slides

                          Παρασκευή

                          Ψηφιακές Υπογραφές Επιπρόσθετης Λειτουργικότητας

                          • Τυφλές Υπογραφές
                          • Αδιαμφισβήτητες Υπογραφές
                          • Υπογραφές Fail-Stop

                          Slides

                          • 26 December - 1 January

                            Διακοπές Χριστουγέννων και Πρωτοχρονιάς

                            • 2 January - 8 January

                              Διακοπές Χριστουγέννων και Πρωτοχρονιάς

                              • 9 January - 15 January

                                Τρίτη

                                • Athecrypt

                                Παρασκευή

                                • Πρωτόκολλα
                                • Secure Multiparty Computation
                                • Secure Function Evaluation
                                • Oblivious Transfer

                                Slides

                                • 16 January - 22 January

                                  Τρίτη

                                  • Web security

                                  Slides

                                  Παρασκευή

                                  • Bitcoin

                                  Slides