Bezpečnost a technické prostředky

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Studenti získají základní znalosti ve vybraných kapitolách z kryptografie a kryptoanalýzy. Důraz je kladen na kryptografii eliptických křivek a na soudobé útoky na kryptografické systémy. Díky tomu studenti nabydou vědomosti o některých potenciálních rizicích kryptografických systémů a budou lépe schopni jim čelit. Studenti získají znalosti o funkci (hardwarových) akcelerátorů kryptografických operací, generátorů (pseudo)náhodných čísel, čipových karet a prostředků pro zabezpečení vnitřních funkcí počítače.

Požadavky:

Základy kryptografie.

Základy číslicového návrhu.

Znalost VHDL nebo C.

Osnova přednášek:

1. Útoky hrubou silou.

2. Útoky pomocí TMTO tabulek.

3. Útoky postranními kanály.

4. Kryptografie eliptických křivek.

5. Implementace operací nad binárními a prvočíselnými tělesy.

6. Generátory (pseudo)náhodných čísel.

7. Čipové karty.

Osnova cvičení:

1. Implementace zvolené šifry na FPGA nebo v jednočipovém mikropočítači.

2. Útok postranními kanály - zjištění klíče prostřednictvím diferenciální odběrové analýzy (DPA).

3. Útok postranními kanály - zjištění klíče prostřednictvím diferenciální odběrové analýzy (DPA).

4. Kryptografie eliptických křivek (ECC). Sčítání 2 bodů na eliptické křivce; jeho implementace na FPGA nebo v jednočipovém mikropočítači.

5. Diffie-Hellmanova výměna klíčů nad eliptickou křivkou (ECDH); její implementace na FPGA nebo v jednočipovém mikropočítači.

Cíle studia:

Předmět seznamuje studenty s oblastí bezpečnosti a zabezpečení systémů s použitím hardwarových prostředků. Poskytuje znalosti potřebné pro analýzu a návrh řešení zabezpečení počítačových systémů.

Studijní materiály:

1. Menezes, A., Oorschot, P., Vanstone, S. ''Handbook of Applied Cryptography''. CRC Press, 1996. ISBN 0849385237.

2. Paar, C., Pelzl, J. „Understanding Cryptography“. Springer, 2010, ISBN 978-3-642-04100-6

3. Rankl, W., Effing W. ''Smart Card Handbook''. Third Edition, Wiley, ISBN 047085668-8.

4. Ross J. Anderson, ''Security Engineering: A Guide to Building Dependable Distributed Systems'', Second Edition, Wiley, 2008, ISBN 978-0-470-06852-6.

5. John R. Vacca, ''Biometric Technologies and Verification Systems'', Elsevier, 2007, ISBN: 978-0-7506-7967.

6. Ecks, M., ''Smartcard development with JavaCard and the OpenCard Framework: A feasibility study'', VDM Verlag Dr. Müller, 2008, ISBN: 3836499894.

7. Rak, R., Matyáš, V., Říha, Z., ''Biometrie a identita člověka ve forenzních a komerčních aplikacích'', Grada, 2008, ISBN: 978-80-247-2365-5.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/MI-BHW

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/MI-BHW/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Informační systémy a management, 2016-2019 (volitelný předmět)