Augmentar lletres   Inici   Informació   Contactar   Mapa
Castellano   English

Criptografia (C)

Crèdits Dept. Tipus Requisits
7.5 (6.0 ECTS) MAII
  • Optativa per a l'EI
  • Optativa per a l'ETIG
  • Optativa per a l'ETIS
 AL - Pre-requisit per la EI , ETIG , ETIS
PRAP - Pre-requisit per la EI , ETIG , ETIS

Professors

Responsable:  Ana Rio Doval (ana.rio@upc.edu)
Altres:Anna De Mier Vinué (anna.de.mier@upc.edu)
Fernando Martínez Sáez (fernando.martinez@upc.edu)
Montserrat Maureso Sánchez (montserrat.maureso@upc.edu)

Objectius Generals

(1) Aprendre els principis bàsics (sobretot els relacionats amb
la clau pública) de les tècniques criptogrèfiques mes importants:
el xifrat-desxifrat tant simètric com asimètric, les funcions hash
criptogràfiques, i la firma digital,
(2) Conèixer els algorismes mes importants per a cadascuna
de les tècniques rellevants, sobretot els que es fan servir
als estàndards mes acceptats
(3) Familiaritzar-se amb algunes de les aplicacions de la criptografia.

Objectius Específics

Coneixements

  1. Criptografia de clau secreta. Xifrat de flux i de bloc. DES i AES
  2. Criptografia de clau pública. El problema de la factorització d'enters.
    El problema del logaritme discret.
  3. Signatures digitals
  4. Protocols criptogràfics.

Habilitats

  1. Caracteritzar els algorismes de clau secreta. Extreure les característiques
    generals d'un algorisme de clau secreta donat. Entendre i
    programar un algorisme de clau secreta donat.
  2. Caracteritzar els algorismes de clau pública. Saber classificar un algorisme
    de clau pública segons en el problema en que es basa.
    Entendre i programar un algorisme de clau pública donat.
  3. Saber classificar un algorisme de signatura digital segons en el problema
    en que es basa.
    Entendre i programar un algorisme de signatura digital donat.
  4. Entendre el funcionament d'un protocol criptogàfic donat i
    trobar els seus punts forts i febles.
  5. Discernir entre criptografia bona i criptografia "snake-oil".

Competències

  1. Capacitat per al raonament crític i lògico-matemàtic
  2. Capacitat per crear i utilitzar models de la realitat.
  3. Capacitat per dissenyar i dur a terme experiments, i d'analitzar-ne els resultats.
  4. Capacitat per, una vegada donada una solució a un problema, dissenyar
    un test per validar si la resposta donada pot ser correcta o es incorrecta.

Continguts

Hores estimades de:

T P L Alt L Ext. Est A Ext.
Teoria Problemes Laboratori Altres activitats Laboratori extern Estudi Altres hores fora d'horari fixat

1. Conceptes bàsics
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
3,0 0 0 0 0 3,0 0 6,0
- Criptologia, Criptografia i Criptoanàlisi.
- Criptologia clàssica i criptologia moderna.
- Tècniques básiques: xifrat-desxifrat i signatura.
- Criptologia de clau privada i de clau pública.
- Bases matemàtiques de la criptologia.

2. Tècniques modernes de clau secreta
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
9,0 0 12,0 0 12,0 9,0 0 42,0
- Xifrat en bloc i xifrat en fluxe.
- El Data Encryption Standard: Descripció, Història, Estandarització, Criptoanàlisi.
- El Advanced Encryption Standard: Descripció, Estandarització.
- Modes d'operació per sistemes de xifrat en bloc.

3. Criptosistemes de clau pública
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
18,0 0 12,0 0 12,0 18,0 0 60,0
- Operacions aritmètiques multi-precisió. Algorisme d'Euclides
- Congruències, grup multiplicatiu, aritmètica modular, exponenciació modular, teorema xinès.
- Càlcul d'arrels quadrades.
- Nombres primers, criteris de primalitat probabilístics, generació aleatòria de nombres primers.
- Factorització de nombres enters, estat actual del problema i perspectives.
- Conceptes de funció unidireccional i porta-trampa.
- Funció potència i la seva porta trampa.
- Funció exponencial discreta i el problema del logaritme discret. Variants sobre cossos finits.
- El problema de la motxilla.
- Criptosistema RSA (Rivest, Shamir, Adleman).
- Criptosistema de ElGamal.
- Sistema de Diffie-Hellman per la distribució de claus.
- Criptosistema knapsack. Criptoanàlisi de Shamir.

4. Signatures digitals
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
3,0 0 4,0 0 4,0 3,0 0 14,0
- Funcions hash criptogràfiques. Secure Hash Standard.
- Firmes digitals: RSA i DSA
- Certificats de claus públiques.
- Autoritats certificadores.
- PKI

5. Protocols criptogràfics
T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
12,0 0 2,0 0 2,0 12,0 0 28,0
- Transformacions de xifrat i desxifrat. Tècniques mixtes clau privada-clau pública.
- Esquemes i protocols d'indentificació.
- SSL.
- SET.
- Micropagaments.
- Secrets compartits.
- Votacions electròniques.
- Watermarks.
Altres aspectes de la criptologia:
- Estandaritzacions. Organismes implicats.
- Patents.
- Aspectes politics. Control estatal.
- Ley general de telecomunicaciones.
- Decreto Ley de Firma Digital.
- Lleis internacionals.


Total per tipus T      P      L      Alt    L Ext. Est    A Ext. Total 
45,0 0 30,0 0 30,0 45,0 0 150,0
Hores addicionals dedicades a l'avaluació 0
Total hores de treball per l'estudiant 150,0

Metodologia docent

Classes de teoria i problemes per presentar i entendre la matèria.
Els problemes es van fent alhora que la teoria segons les necessitats
de cada tema.

Classes de laboratori per consolidar la matèria.

Mètode d'avaluació

La nota (sobre 10) s'obtindrà sumant les notes procedents de:

* Pràctiques fetes a classe de laboratori (4 punts). Se'n proposaran com a mínim tres.
Les pràctiques consisteixen en implementar una sèrie d'algorismes definits pels estàndars criptogràfics més reconeguts. Les implementacions han de passar una bateria de tests abans de ser presentades.

* Examen final (6 punts).

Bibliografía bàsica

  • Schneier, B Applied Cryptography. Protocols, Algorithms, and Source Code in C, John Wiley & Sons., 1996.
  • Pastor, J., Sarasa, M.A. Criptografia digital, Prensas Universitarias de Zaragoza, 1998.
  • Menezes, A.J., Oorschot, P.C., Vanstone, S.A. Handbook of applied cryptography, CRC Press (http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/), 2001.
  • Yan, S.Y. Number Theory for Computing, Springer, 2000.
  • Mollin, Richard A. RSA and public-key cryptography, Chapman & Hall/CRC , 2003.
  • Stallings, W. Cryptography and Network Security 3ed., Prentice Hall , 2003.

Bibliografía complementària

  • Ross Anderson Security Engineering, Wiley (http://www.cl.cam.ac.uk/~rja14/book.html), .
  • Kaliski, B.S. et. al. (Eds.) Answers to Frequenyly Asked Questions About Today's Cryptography, RSA Laboratories (http://www.rsa.com), .
  • Simmons, G.J. (Ed.) Contemporary Cryptology. The Science of Information Integrity, IEEE Press, 1992.
  • Stinson, D.R Cryptography: Theory and Practice, Chapman & Hall; , 2002.
  • Katzenbeisser, S., Petitcolas, F.A.P. Information hiding techniques for steganography and digital watermaking, Artech House, 2000.
  • Opplinger, R. Security tecnologies for the world wide web, Artech House, 2000.
  • Ingemar Cox, Matthew Miller, Jeffrey Bloom Digital Watermarking, Morgan Kaufmann Publishers,, 2001.
  • O'Mahony, D., Peirce, M., Tewari, H. Electronic Payment Systems for E-commerce, Artech House, 2001.
  • Salomaa, A. Public-key Cryptography, Springer-Verlag, 1990.
  • Koblitz, N. Algebraic Aspects of Cryptography, Springer, 1998.
  • Koblitz, N. A A course in Number Theory and Cryptography , Springer-Verlag, 1994.
  • Blake, Ian F. Elliptic curves in cryptography, Cambridge Cambridge University Press, 1999.
  • Lucena, Manuel Criptografía y Seguridad en Computadores, libro electrónico, publicado bajo licencia Creative Commons., .
  • Ramió Aguirre, Jorge Aplicaciones Criptográficas, Publicaciones de la Escuela Universitaria de Informática de MAdrid, .

Enllaços web

  1. Obrir nova finestra http://www-ma2.upc.es/~cripto
    Pàgina de l'assignatura


Capacitats prèvies

Es recomana fer-la alguns quadrimestres després d'haver acabat la Fase de Selecció.



 
logo FIB © Facultat d'Informàtica de Barcelona - webmaster@fib.upc.edu - RSS RSS