Υπολογιστική Κρυπτογραφία
Περιγραφή εβδομάδας
- Χειμερινό Εξάμηνο 2025-2026
Χειμερινό Εξάμηνο 2025-2026
Διδάσκοντες:
- Νίκος Λεονάρδος, Επίκ. Καθηγητής (nleon@cs.ntua.gr)
- Παναγιώτης Γροντάς, Μεταδιδάκτορας (pgrontas@corelab.ntua.gr)
Βοηθοί Διδασκαλίας:
- Pourandokht Behrouz, Υ.Δ.
- Ελένη Μακρή, Υ.Δ.
- Δανάη Μπάλλα, Υ.Δ.
- Γιώργος Παπαδούλης, Υ.Δ.
Επικοινωνία: crypto@corelab.ntua.gr
Διαλέξεις (έναρξη: 30/9)
- Τρίτη 15:15-18:00, Αιθ. 007, Νέο Κτ. Ηλεκτρολόγων ΕΜΠ
- Παρασκευή 18:15-20:00, Αμφ. 3, Νέο Κτ. Ηλεκτρολόγων ΕΜΠ
Βασική βιβλιογραφία:
[ΖΠΓ]: Ε. Ζάχος, Α. Παγουρτζής, Π. Γροντάς: Υπολογιστική Κρυπτογραφία, Κάλλιπος, 2015.
[LK2]: Jonathan Katz and Yehuda Lindell: Introduction to Modern Cryptography (2nd edition).
[BoSh]: D. Boneh and V. Shoup: A Graduate Course in Applied Cryptography (free draft, κατεβάστε την τελευταία έκδοση) - Εβδομάδα 1η
Εβδομάδα 1η
ΤΡΙΤΗ 30/9
- Διαδικαστικά Μαθήματος
- Επισκόπηση αρχών και εφαρμογών της σύγχρονης κρυπτογραφίας
ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 3/10- Κλασικά συστήματα (αντικατάστασης, Καίσαρα, Vigenere cipher) και κρυπτανάλυσή τους.
- Δείκτης σύμπτωσης (Coincidence Index).
- Τέλεια μυστικότητα κατά Shannon.
Διαφάνειες διάλεξης (1-29)
Προτεινόμενη μελέτη (εβδομάδας):
- [ΖΠΓ]: κεφ. 1 (έως ενότητα 1.4.3)
- [LK2]: κεφ. 1, 2
- [BoSh]: κεφ. 2.1
Προαιρετική Μελέτη:
- Russell Impagliazzo, A Personal View of Average-Case Complexity (pdf).
- Εβδομάδα 2η
Εβδομάδα 2η
ΤΡΙΤΗ 7/10
Εισαγωγή στη Θεωρία Αριθμών
- Διαιρετότητα, ΜΚΔ: ιδιότητες - αλγόριθμος Ευκλείδη
- Πρώτοι αριθμοί, συνάρτηση φ του Euler
- Ισοτιμίες, αριθμητική modulo, ο δακτύλιος Z_m
- Μικρό Θεώρημα Fermat
- Θεωρία ομάδων: τάξη στοιχείου και ομάδας, κυκλικές ομάδες, γεννήτορες, δακτύλιοι, σώματα
- Σύμπλοκα, ομάδα πηλίκο, θεώρημα Lagrange
- Έλεγχος πρώτων αριθμών κατά Fermat
Διαφάνειες διάλεξης (1-24)- Ασύμμετρη κρυπτογραφία: κρυπτοσύστημα "σακιδίου" Merkle-Hellman, επίθεση Shamir.
Διαφάνειες διάλεξης (σελ. 30-39)
ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 10/10
- Κινέζικο Θεώρημα Υπολοίπων (CRT)
- Η δομή των ομάδων Z*p και U(Zpq)
Διαφάνειες διάλεξης (25-32)
Προτεινόμενη μελέτη (εβδομάδας): [ΖΠΓ] 2.1, 2.2, 2.3, 4.1, 4.2, 4.3, 6.3
Δείτε ακόμη: [LK2] Appendix B, [BoSh] Appendix A
- Εβδομάδα 3ηΑυτή η εβδομάδα
Εβδομάδα 3η
ΤΡΙΤΗ 15/10
- Τετραγωνικά Υπόλοιπα
- Τετραγωνικές ρίζες modulo n και παραγοντοποίηση
- Σύμβολα Legendre και Jacobi
- Ευεπίλυτα και Δυσεπίλυτα αριθμητικά προβλήματα
Διαφάνειες διάλεξης (33-42,45,46)
Προτεινόμενη μελέτη: [ΖΠΓ] 2.4, 4.7Συμπληρωματική μελέτη: [LK2] Appendix B[BoSh] Appendix A