Criptografia

• Professorat
• Hores setmanals
• Competències
• Objectius
• Continguts
• Activitats
• Metodologia docent
• Mètode d'avaluació
• Bibliografia

Professorat

Responsable

• Fernando Martínez Sáez ( )

Altres

• Anna Rio Doval ( )
• Jose Luis Ruiz Muñoz ( )

Hores setmanals

Competències

Competències Tècniques

Competències tècniques comunes

• CT1 - Demostrar coneixement i comprensió de fets essencials, conceptes, principis i teories relatives a la informàtica i a les seves disciplines de referència.
  • CT1.2A - Interpretar, seleccionar i valorar conceptes, teories, usos i desenvolupaments tecnològics relacionats amb la informàtica i la seva aplicació a partir dels fonaments matemàtics, estadístics i físics necessaris. CEFB1: capacitat per a resoldre els problemes matemàtics que es plantegin en la enginyeria. Aptitud per a aplicar els coneixements sobre: àlgebra, càlcul diferencial i integral i mètodes numèrics; estadística i optimització.
  • CT1.2C - Interpretar, seleccionar i valorar conceptes, teories, usos i desenvolupaments tecnològics relacionats amb la informàtica i la seva aplicació a partir dels fonaments matemàtics, estadístics i físics necessaris. CEFB3. Capacitat per a comprendre i dominar els conceptes bàsics de matemàtica discreta, lògica, algorísmica i complexitat computacional, i la seva aplicació per al tractament automàtic de la informació mitjançant sistemes computacionals i la seva aplicació per a la resolució de problemes propis de l'enginyeria.

Competències Tècniques de cada especialitat

Especialitat tecnologies de la informació

• CTI2 - Garantir que els sistemes TIC d'una organització funcionen de manera adequada, són segurs i estan adequadament instal·lats, documentats, personalitzats, mantinguts, actualitzats i substituïts, i que les persones de l'organització reben un suport TIC correcte.
  • CTI2.3 - Demostrar comprensió, aplicar i gestionar la garantia i la seguretat dels sistemes informàtics (CEIC6).
• CTI3 - Dissenyar solucions que integrin tecnologies de hardware, software i comunicacions (i capacitat de desenvolupar solucions específiques de software de sistemes) per a sistemes distribuïts i dispositius de computació ubiqua.
  • CTI3.1 - Concebre sistemes, aplicacions i serveis basats en tecnologies de xarxa, tenint en compte Internet, web, comerç electrònic, multimèdia, serveis interactius i computació ubiqua.

Especialitat enginyeria de computadors

• CEC4 - Dissenyar, desplegar, administrar i gestionar xarxes de computadors, i gestionar la garantia i la seguretat dels sistemes informàtics.
  • CEC4.2 - Demostrar comprensió, aplicar i gestionar la garantia i la seguretat dels sistemes informàtics.

Competències Transversals

Raonament

• G9 [Avaluable] - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat de resoldre problemes en la seva àrea d'estudi. Capacitat d'abstracció: capacitat de crear i utilitzar models que reflecteixin situacions reals. Capacitat de dissenyar i realitzar experiments senzills, i analitzar-ne i interpretar-ne els resultats. Capacitat d'anàlisi, de síntesi i d'avaluació.
  • G9.1 - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat per comprendre l'abstracció i utilitzar-la adequadament.

Objectius

1. Distingir entre criptosistemes que poden ser segur i aquells que no són més que bla bla bla.
   Competències relacionades: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
2. Diferenciar entre criptografia de clau secreta i clau pública.
   Competències relacionades: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
3. Comprendre el fonaments en que es basen els criptosistemes de clau secreta.
   Competències relacionades: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
4. Comprendre els fonaments en que es basen els criptosistemes de clau pública.
   Competències relacionades: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
   Subcompetences:
   • Problema de la factorització d'enters.
   • El problema del logaritme discret en corbes el.líptiques.
   • El problema del logaritme discret en cossos finits.
5. Entendre el concepte de signatura digital i la seva importància.
   Competències relacionades: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,

Continguts

1. Conceptes bàsics
   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
   Xifrat en bloc i xifrat en fluxe.
   Data Encryption Standard: Descripció, Història, Estandarització, Criptoanàlisi.
   Advanced Encryption Standard: Descripció, Estandarització.
   Modes d'operació per sistemes de xifrat en bloc.
3. Criptosistemes de clau pública
   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.
   El logaritme discret: variants sobre cossos finits i corbes el.líptiques.
   Criptosistema RSA (Rivest, Shamir, Adleman).
   Criptosistema de ElGamal.
   Sistema de Diffie-Hellman per la distribució de claus.
4. Signatures digitals
   Funcions hash criptogràfiques. Secure Hash Standard.
   Firmes digitals: RSA, DSA i ECDSA.
   PKI: certificats digitals X509, CRL i OCSP.
5. Protocols criptogràfics i estàndars
   Transformacions de xifrat i desxifrat. Tècniques mixtes clau privada-clau pública.
   Esquemes i protocols d'indentificació.
   SSL.
   Micropagaments.
   Secrets compartits.
   Votacions electròniques.
   Watermarks.
   SMIME.
   PKCS...
6. Criptografia del futur?
   Criptografia basada en reticles. Criptografia sobre corbes hiperel.líptiques. Criptografia quàntica.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu

Metodologia docent

Mètode d'avaluació

Bibliografia

Bàsica:

• Understanding cryptography: a textbook for students and practitioners - Paar, C.; Pelzl, J, Springer, 2010. ISBN: 9783642041006
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003783079706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• An Introduction to mathematical cryptography - Hoffstein, J.; Pipher, J. C.; Silverman, J. H, Springer, 2014. ISBN: 9781493917105
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004118979706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Handbook of applied cryptography - Menezes, A.J.; Van Oorschot, P.C.; Vanstone, S.A, CRC Press, 1997. ISBN: 0849385237
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001420389706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Computer Security and the Internet : tools and jewels - van Oorschot, Paul C, Springer, 2020. ISBN: 9783030336486
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004874536106711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• RSA and public-key cryptography - Mollin, R.A, Chapman & Hall/CRC, 2003. ISBN: 1584883383
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991002562489706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Cryptography and network security: principles and practice - Stallings, W, Prentice Hall, 2017. ISBN: 9781292158587
  http://cataleg.upc.edu/record=99100487436040671~S1*cat

Complementaria:

• Security engineering : a guide to building dependable distributed systems - Anderson, R.J, John Wiley & Sons, Inc. , 2020. ISBN: 9781119642831
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001802549706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Cryptography: theory and practice - Stinson, D.R.; Paterson, M.B, Chapman & Hall/CRC , 2018. ISBN: 9781138197015
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004154859706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Public-key cryptography - Salomaa, A, Springer-Verlag , 1996. ISBN: 9783642082542
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003734629706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• A course in number theory and cryptography - Koblitz, N, Springer-Verlag , 1994. ISBN: 0387942939
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001133579706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Elliptic curves in cryptography - Blake, I. F; Seroussi, G.; Smart, N, Cambridge University Press , 1999. ISBN: 0521653746
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001892029706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Introduction to cryptography: principles and applications - Delfs, H.; Knebl, H, Springer , 2007. ISBN: 3540492437
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003651819706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Applied cryptography: protocols, algorithms, and source code in C - Schneier, B, John Wiley & Sons , 1996. ISBN: 0471117099
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001271399706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Computational number theory and modern cryptography - Yan, S.Y, John Wiley & Sons , 2013. ISBN: 9781118188583
  http://cataleg.upc.edu/record=b1439547~S1*cat
• The design of Rijndael: AES the advanced encryption standard - Daemen, J.; Rijmen, V, Springer , 2001. ISBN: 3540425802
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003286419706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Guide to elliptic curve cryptography - Hankerson, D.; Menezes, A.; Vanstone, S, Springer , 2004. ISBN: 038795273X
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003110249706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Criptografía digital : fundamentos y aplicaciones - Pastor Franco, J.; Sarasa López, M.Á.; Salazar Riaño, J.L, Prensas Universitarias de Zaragoza , 2001. ISBN: 9788477335580
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991002419519706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca