Foundations of theoretical cryptography - NTIN104

• Anglický název: Foundations of theoretical cryptography
• Zajišťuje: Informatický ústav Univerzity Karlovy (32-IUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: Mgr. Pavel Hubáček, Ph.D.
• Vyučující: Mgr. Pavel Hubáček, Ph.D.
• Třída: M Mgr. MMIB; M Mgr. MMIB > Povinně volitelné
• Je neslučitelnost pro: NTIX104
• Je záměnnost pro: NTIX104

Anotace

čeština

Významným cílem moderní kryptografie je charakterizace minimálních nutných předpokladů pro řešení daného kryptografického problému. Tato přednáška představí obecné kryptografické předpoklady a jejich aplikace v konstrukcích kryptografických primitiv a dokazatelně bezpečných protokolů. Ukážeme také několik pokročilejších aplikací v kryptografických měnách a secure computation.

Poslední úprava: Pangrác Ondřej, RNDr., Ph.D. (24.04.2017)

angličtina

The central aim of modern cryptography is to characterize the minimal necessary assumptions for solving given cryptographic task. This course introduces general cryptographic assumptions and their applications in constructions of cryptographic primitives and provably secure protocols. We also demonstrate some more advanced applications in cryptographic currencies and secure computation.

Poslední úprava: Pangrác Ondřej, RNDr., Ph.D. (24.04.2017)

Cíl předmětu

čeština

Naučit základům metod dokazatelné bezpečnosti se zaměřením na obecné kryptografické předpoklady a jejich aplikace v konstrukcích kryptografických primitiv a protokolů.

Poslední úprava: Pangrác Ondřej, RNDr., Ph.D. (24.04.2017)

angličtina

To teach foundations of provable security with focus on general cryptographic assumptions and their applications in constructions of cryptographic primitives and protocols.

Poslední úprava: Pangrác Ondřej, RNDr., Ph.D. (24.04.2017)

Podmínky zakončení předmětu

Zápočet bude udělen za zisk dostatečného počtu bodů udělovaných průběžně za řešení domácích úloh a aktivitu na hodinách. Pro udělení zápočtu je potřeba získat alespoň 65 procent bodů za domácí úkoly.

Zkouška bude ústní. Pro složení zkoušky je nutné prokázat adekvátní znalost látky probrané na přednáškách.

Poslední úprava: Hubáček Pavel, Mgr., Ph.D. (13.10.2017)

Literatura

čeština

J. Katz, Y. Lindell: Introduction to Modern Cryptography, Second Edition. CRC Press 2014

O. Goldreich: The Foundations of Cryptography - Volume 1, Basic Techniques. Cambridge University Press 2001

O. Goldreich: The Foundations of Cryptography - Volume 2, Basic Applications. Cambridge University Press 2004

Poslední úprava: Pangrác Ondřej, RNDr., Ph.D. (24.04.2017)

Sylabus

čeština

Základy:

• Vernamova šifra, perfektní bezpečnost, výpočetní bezpečnost, nerozlišitelnost

• pseudonáhodné generátory a efektivní Vernamova šifra

• pseudonáhodné funkce a permutace

Integrita dat:

• Message Authentication Code a cryptografické hašovací funkce

• digitální podpis

• aplikace v kryptografických měnách: Bitcoin

Zero-knowledge:

• definice a základní protokoly

• commitment schemes

• aplikace v kryptografických měnách: Zerocash

Secure computation:

• paradigma simulace

• oblivious transfer

• sdílení tajemství

• garbled circuits

Poslední úprava: Pangrác Ondřej, RNDr., Ph.D. (24.04.2017)

angličtina

BASICS

• one-time pad, perfect security, computational security, indistinguishability

• pseudorandom generators and computational one-time pad

• pseudorandom functions and permutations

DATA INTEGRITY

• Message Authentication Codes and cryptographic hashing

• signature schemes

• applications in cryptographic currencies: Bitcoin

ZERO-KNOWLEDGE

• definitions and basic protocols

• commitment schemes

• applications in cryptographic currencies: Zerocash

SECURE COMPUTATION

• simulation paradigm

• oblivious transfer

• secret sharing

• garbled circuits

Poslední úprava: Pangrác Ondřej, RNDr., Ph.D. (24.04.2017)