Criptografía

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• Horas semanales
• Competencias
• Objetivos
• Contenidos
• Actividades
• Metodología docente
• Método de evaluación
• Bibliografía

Profesorado

Responsable

• Fernando Martínez Sáez ( )

Otros

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

Horas semanales

Competencias

Competencias Técnicas

Competencias técnicas comunes

• CT1 - Demostrar conocimiento y comprensión de hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relativas a la informática y a sus disciplinas de referencia.
  • CT1.2A - Demostrar conocimiento y comprensión de los conceptos fundamentales de la programación y de la estructura básica de un computador. CEFB5. Conocimiento de la estructura, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, así como los fundamentos de su programación.
  • CT1.2C - Interpretar, seleccionar y valorar conceptos, teorías, usos y desarrollos tecnológicos relacionados con la informática y su aplicación a partir de los fundamentos matemáticos, estadísticos y físicos necesarios. CEFB1: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantarse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: algebra, cálculo diferencial e integral i métodos numéricos; estadística y optimización.

Competencias Técnicas de cada especialidad

Especialidad tecnologías de la información

• CTI2 - Garantizar que los sistemas TIC de una organización funcionan de forma adecuada, son seguros y están adecuadamente instalados, documentados, personalizados, mantenidos, actualizados y sustituidos, y que las personas de la organización reciban un soporte TIC correcto.
  • CTI2.3 - Demostrar comprensión, aplicar y gestionar la garantía y la seguridad de los sistemas informáticos (CEIC6).
• CTI3 - Diseñar soluciones que integren tecnologías de hardware, software y comunicaciones (y capacidad de desarrollar soluciones específicas de software de sistemas) para sistemas distribuidos y dispositivos de computación ubícua.
  • CTI3.1 - Concebir sistemas, aplicaciones y servicios basados en tecnologías de red, incluyendo Internet, web, comercio electrónico, multimedia, servicios interactivos y computación ubicua.

Especialidad ingeniería de computadores

• CEC4 - Diseñar, desplegar, administrar y gestionar redes de computadores, y gestionar la garantía y la seguridad de los sistemas informáticos.
  • CEC4.2 - Demostrar comprensión, aplicar y gestionar la garantía y la seguridad de los sistemas informáticos.

Competencias Transversales

Razonamiento

• G9 [Avaluable] - Capacidad de razonamiento crítico, lógico y matemático. Capacidad para resolver problemas dentro de su área de estudio. Capacidad de abstracción: capacidad de crear y utilizar modelos que reflejen situaciones reales. Capacidad de diseñar y realizar experimentos sencillos, y analizar e interpretar sus resultados. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.
  • G9.1 - Capacidad de razonamiento crítico, lógico y matemático. Capacidad para comprender la abstracción y utilizarla adecuadamente.

Objetivos

1. Discernir entre criptosistemas que podrían ser seguros de aquellos que no son más que palabrería.
   Competencias relacionadas: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
2. Diferenciar entre criptografía de clave secreta y clave pública.
   Competencias relacionadas: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
3. Estudiar las ideas básicas en las que se basa la criptografía de clave secreta.
   Competencias relacionadas: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
4. Estudiar las ideas básicas en las que se basa la criptografía de clave pública
   Competencias relacionadas: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,
   Subcompetences:
   • Problema de la factoritzación de enteros.
   • El problema del logaritmo discreto en curvas elípticas
   • El problema del logaritmo discreto en cuerpos finitos.
5. Entender el concepto firma digital y su importancia en las comunicaciones
   Competencias relacionadas: CTI3.1, G9.1, CT1.2A, CT1.2C, G3.1, CEC4.2, CTI2.3,

Contenidos

1. Conceptos básicos
   Criptología, Criptografía y Criptoanálisis.
   Criptología clásica y criptología moderna.
   Técnicas básicas: cifrado-descifrado y firma.
   Criptología de clave privada y de clave pública.
   Bases matemáticas de la criptología.
2. Técnicas modernas de clave secreta
   Cifrado en bloque y cifrado en flujo.
   Data Encryption Standard: Descripción, Historia, Estandarización, Criptoanálisis.
   Advanced Encryption Standard: Descripción, Estandarización.
   Modos de operación para sistemas de cifrado en bloque.
3. Criptosistemas de clave pública
   Operaciones aritméticas multi-precisión. Algoritmo de Euclides.- Congruencias, grupo multiplicativo, aritmética modular, exponenciación modular, teorema chino.
   Cálculo de raíces cuadradas.
   Números primos, criterios de primalidad probabilísticos, generación aleatoria de números primos.
   Factorización de números enteros, estado actual del problema y perspectivas.
   El problema del logaritmo discreto: variantes sobre cuerpos finitos y curvas elípticas.
   Criptosistema RSA (Rivest, Shamir, Adleman).
   Criptosistema de ElGamal.
   Sistema de Diffie-Hellman para la distribución de claves.
4. Firmas digitales
   Funciones hash criptográficas. Secure Hash Standard.
   Firmas digitales: RSA, DSA y ECDSA
   PKI: certificados digitales X509, CRL y OCSP.
5. Protocolos criptográficos y estándares
   Transformaciones de cifrado y descifrado.Técnicas mixtas clave privada-clave pública.
   Esquemas y protocolos de indentificación.
   SSL.
   Micropagos.
   Secretos compartidos.
   Votaciones electrónicas.
   Watermarks.
   SMIME.
   PKCS...
6. El futuro próximo?
   Criptografía basada en retículos. Criptografía sobre curvas hiperelípticas. Criptografía cuàntica.

Actividades

Actividad Acto evaluativo

Metodología docente

Método de evaluación

Bibliografía

Básica:

• 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