Weekly outline

• General
  

  General

  Χειμερινό Εξάμηνο 2019-2020

  Διδάσκοντες:

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

  
  

  Βοηθοί Διδασκαλίας:

  • Παναγιώτης Γροντάς, Υ.Δ. (pgrontas@gmail.com)
    
  • Γιάννης Παπαϊωάννου, Υ.Δ. (ipap@corelab.ntua.gr)
  • Θωμάς Σουλιώτης, Υ.Δ.

  
  

  Διαλέξεις:

  • Τρίτη 12:15-15:00 (αίθουσα 3, Νέα Κτίρια Ηλεκτρολόγων)  [Προσοχή: η ώρα και η αίθουσα τροποποιήθηκαν πρόσφατα!]
    
  • Παρασκευή 16:15-17:00 (αίθουσα 1.1.29, Παλαιό Κτίριο Ηλεκτρολόγων)   

  Έναρξη: Τρίτη, 1 Οκτωβρίου 2019

  
  

  • Ανακοινώσεις Forum
  • Βιβλιογραφία - Υλικό - Σύνδεσμοι Page
  • Διαφάνειες Folder
  • Σειρές ασκήσεων Folder
  • Υποβολή 1ης σειράς ασκήσεων Assignment
  • Υποβολή 2ης σειράς ασκήσεων Assignment
  • Υποβολή 3ης σειράς ασκήσεων Assignment
  • Υποβολή 4ης σειράς ασκήσεων Assignment
  • Υποβολή εργασίας (project) Assignment
  • Υποβολή 5ης σειράς ασκήσεων Assignment
• Εβδομάδα 30/9-4/10
  

  Εβδομάδα 30/9-4/10

  ΤΡΙΤΗ 1/10

  • Εισαγωγή, διαδικαστικά, επισκόπηση περιοχών σύγχρονης κρυπτογραφίας. Διαφάνειες.
  • Κλασικά κρυπτοσυστήματα, Καίσαρα, Vigenere. Κρυπτανάλυση Vigenere με Kasiski test και δείκτη σύμπτωσης. Διαφάνειες (1-19).
• Εβδομάδα 7/10-11/10
  

  Εβδομάδα 7/10-11/10

  ΤΡΙΤΗ 8/10

  • Επανάληψη σε κλασικά κρυπτοσυστήματα. Κρυπτανάλυση Vigenere με Kasiski test και δείκτη σύμπτωσης.
  • Τέλεια μυστικότητα κατά Shannon. One-time pad.
  • Ορισμοί ασφάλειας, υπολογιστική ασφάλεια.

       Διαφάνειες (20-31, 32-42 συνοπτικά). 

  
  

  • Εισαγωγή στη Θεωρία Αριθμών. Διαιρετότητα, ιδιότητες ΜΚΔ.
  • Ευκλείδειος αλγόριθμος, υπολογισμός αντιστρόφου modulo n.

       Διαφάνειες (1-11).
• Εβδομάδα 14/10-18/10
  

  Εβδομάδα 14/10-18/10

  ΤΡΙΤΗ 15/10

  Αριθμητική υπολοίπων. Θεώρημα Fermat. Κινέζικο Θεώρημα Υπολοίπων (CRT). Θεωρία ομάδων. Θεώρημα Lagrange. Τετραγωνικά υπόλοιπα και τετραγωνικές ρίζες modulo n. Σύμβολα Legendre και Jacobi.

  Διαφάνειες (12-44)

  
  

  ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 18/10

  Συζήτηση για τις ασκήσεις της 1ης και 2ης σειράς.
• Εβδομάδα 21/10-25/10
  

  Εβδομάδα 21/10-25/10

  ΤΡΙΤΗ 22/10

  Ψευδοτυχαιότητα. Γεννήτριες ψευδοτυχαίων αριθμών και ψευδοτυχαίες συναρτήσεις. 

  Διαφάνειες (1-20)

  
  

  ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 25/10

  Συζήτηση και επίλυση ορισμένων ασκήσεων της 1ης σειράς. Επίλυση γραμμικής ισοτιμίας.

  
  
• Εβδομάδα 28/10-1/11
  

  Εβδομάδα 28/10-1/11

  ΤΡΙΤΗ 29/10

  Ψευδοτυχαίες μεταθέσεις. Οι γεννήτριες BBS και RC4. Κρυπτοσυστήματα ροής. Καταχωρητές γραμμικής ανάδρασης (LFSR). Γραμμική πολυπλοκότητα.

  Διαφάνειες (21-38)

  
  

  Εισαγωγή στα κρυπτοσυστήματα τμήματος. Δίκτυα Feistel. Κρυπτοσύστημα DES, S-boxes, MITM attack. Βελτιώσεις: 3-DES, DES-X. 

  Διαφάνειες (1-14)

  
  

  
  
• Εβδομάδα 4/11-8/11
  

  Εβδομάδα 4/11-8/11

  ΤΡΙΤΗ 5/11

  • Τρόποι λειτουργίας block ciphers: ECB, CBC, CFB, OFB, CTR.  Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
    Διαφάνειες (15-26)
    
    
  • Το κρυπτοσύστημα AES. 
    Διαφάνειες (Raj Jain, Washington University in Saint Louis)
    
    
  • Συναρτήσεις σύνοψης (hash functions). Εισαγωγή, μονόδρομες συναρτήσεις, συναρτήσεις ελεύθερες συγκρούσεων. Παραδείγματα.
    Διαφάνειες (1-13)

  
  

  ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 1/11
  

  • Επίλυση ορισμένων ασκήσεων 2ης σειράς.

  
  
• Εβδομάδα 11/11-15/11
  

  Εβδομάδα 11/11-15/11

  ΤΡΙΤΗ 12/11
  

  Hash functions: επιθέσεις γενεθλίων, μέθοδος επέκτασης Merkle-Damgard, δένδρα Merkle.
  

  Διαφάνειες (14-33)
  
• Εβδομάδα 18/11-22/11
  

  Εβδομάδα 18/11-22/11

  ΤΡΙΤΗ 19/11

  Εφαρμογές συναρτήσεων σύνοψης: δέσμευση, απόκρυψη, ρίψη νομίσματος, χρονοσήμανση, αποθήκευση password, αλάτι, Proof-of-Work, δέντρα Merkle

  Διαφάνειες

  Κρυπτοσύστημα RSA: ορισμός, επιλογή παραμέτρων.

  Διαφάνειες (1-15)

  
  

  ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 22/11
  

  • Συζήτηση ασκήσεων 3ης σειράς.

  
  
• Εβδομάδα 25/11-29/11
  

  Εβδομάδα 25/11-29/11

  ΤΡΙΤΗ 26/11

  Κρυπτοσύστημα RSA: επιθέσεις. Έλλειψη ασφάλειας IND-CPA, IND-CCA στο κλασικό RSA. Padded RSA, OAEP. 
  

  Διαφάνειες (16-51)

  Διακριτός Λογάριθμος: Προβλήματα και Αναγωγές. Το κρυπτοσύστημα ElGamal (ορισμός, ασφάλεια, παραλλαγές).
  Διαφάνειες (1-38)

  
  
• Εβδομάδα 2/12-6/12
  

  Εβδομάδα 2/12-6/12

  ΤΡΙΤΗ 3/12

  Σχήμα δέσμευσης με βάση DLP: Pedersen.

  Διαφάνειες (39-44)
  

  Ψηφιακές Υπογραφές: απαιτήσεις ασφάλειας, σχήματα RSA και ElGamal
  

  Διαφάνειες (1-13)
  
• Εβδομάδα 9/12-13/12
  

  Εβδομάδα 9/12-13/12

  ΤΡΙΤΗ 10/12
  

  Σχήμα υπογραφής DSS. Υπογραφές μιας χρήσης. Τυφλές υπογραφές. Αδιαμφισβήτητες υπογραφές, υπογραφές Fail-Stop

  Διαφάνειες (14-37)

  
  

  ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 13/12

  Ομιλία Δ. Ζήνδρου (Proof-of-Burn)

  Παρουσίαση θεμάτων για εργασία
  
• Εβδομάδα 16/12-20/12
  

  Εβδομάδα 16/12-20/12

  ΤΡΙΤΗ 17/12

  Αποδείξεις μηδενικής γνώσης. Ηλεκτρονικές ψηφοφορίες.

  Διαφάνειες (1-58).
• Εβδομάδα 6/1-10/1
  

  Εβδομάδα 6/1-10/1

  ΤΡΙΤΗ 7/1

  AtheCrypt 2020
• Εβδομάδα 13/1-17/1
  

  Εβδομάδα 13/1-17/1

  ΤΡΙΤΗ 14/1

  Ελλειπτικές καμπύλες. Εισαγωγή σε ζεύξεις (pairings).

  Διαφάνειες