Kryptografie a síťová bezpečnost

Garant předmětu:

Tomáš Vaněk

Přednášející:

Tomáš Vaněk

Cvičící:

Petr Hampl, Jaromír Hrad, Ivan Pravda, Tomáš Vaněk

Předmět zajišťuje:

katedra telekomunikační techniky

Anotace:

Předmět představuje vyčerpávající zdroj informací pro získání základního přehledu v oblasti informační a komunikační bezpečnosti. Studenti se seznámí s používanými symetrickými a asymetrickými šifrovacími algoritmy, hashovacími funkcemi a generátory (pseudo)náhodných posloupností. V druhé části semestru je pozornost zaměřena na kryptografické protokoly. Studenti tak poznají princip a využití nejrozšířenějších kryptografických protokolů, se kterými mohou přijít do styku v běžném životě, pochopí způsoby zabezpečení používané v moderních datových a telekomunikačních sítí. Počítačová cvičení demonstrují základní techniky kryptoanalýzy různých druhů šifer. V cyklu laboratorních úloh budou mít studenti možnost si prakticky vyzkoušet vlastnosti, výhody a nevýhody různých technologií pro zabezpečení datové a hlasové komunikace.

Požadavky:

1. Modulární aritmetika, algebraická teorie čísel, základy statistiky a pravděpodobnosti

2. Síťový model ISO/OSI, principy funkce počítačových sítí.

3. Programování ve vybraném vysokoúrovňovém jazyce (Java, C#, C/C++, Python)

Detailní podmínky udělení zápočtu a detailní popis hodnocení jsou součástí prezentace k prvnímu cvičení dostupné na https://moodle.fel.cvut.cz

Osnova přednášek:

1. Úvod do kryptologie a informační bezpečnosti

2. Blokové šifry

3. Režimy činnosti blokových šifer

4. Proudové šifry

5. Kryptosystémy veřejného klíče

6. Hashovací funkce, Generátory náhodných posloupností

7. Biometrika, tokeny hesla

8. Autentizační a autorizační protokoly

9. Certifikáty, certifikační autorita, infrastruktura veřejných klíčů

10. Kryptografické protokoly - SSL/TLS, DTLS

11. Virtuální privátní sítě

12. Zabezpečení emailové komunikace

13. Zabezpečení v mobilních sítích

14. Elektronický podpis, elektronická identita, eIDAS

Osnova cvičení:

2. Počítačové cvičení - Kryptoanalýza monoalfabetických substitučních šifer

3. Počítačové cvičení - Kryptoanalýza polyalfabetických substitučních šifer

4. Počítačové cvičení - Kryptoanalýza transpozičních šifer

5. Počítačové cvičení - moderní blokové a proudové šifry

6. Počítačové cvičení - asymtetrické kryptosytémy a hashovací funkce

7. Úvod do laboratorních úloh

8.Cyklus laboratorních úloh

9.Cyklus laboratorních úloh

10.Cyklus laboratorních úloh

11.Cyklus laboratorních úloh

12.Cyklus laboratorních úloh

13.Zápočtový test, náhrady laboratorních úloh

14.Zápočet

Cíle studia:

Student získá ucelený přehled v oblasti informační bezpečnosti. Detailně se seznámí s principy činnosti vybraných kryptografických algoritmů, bezpečnostních protokolů a komunikačních systémů.

Studijní materiály:

Stamp M., Information Security - Principles and Practice, Wiley, 2006, ISBN: 0-471-73848-4

Mao W., Modern Cryptography - Theory & Practice, Prentice-Hall, 2004, ISBN: 0-13-066943-1

Burda K., Kryptografie okolo nás, CZ.NIC, 2019, ISBN: 978-80-88168-49-2

Paar Ch., Pelzl J., Understanding Cryptography, Springer, 2010, ISBN: 978-3-642-04100-6

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B0M32KSB

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Softwarové inženýrství a technologie - specializace Enterprise systémy (povinný předmět programu)
• Softwarové inženýrství a technologie - specializace Technologie pro multimédia a virtuální realitu (povinný předmět programu)
• Softwarové inženýrství a technologie - specializace Business informatics (povinný předmět programu)
• Softwarové inženýrství a technologie - specializace Technologie internetu věcí (povinný předmět programu)
• Softwarové inženýrství a technologie - společný 1. ročník (povinný předmět programu)