Магистратура
2021/2022




Криптографические методы защиты информации
Статус:
Курс по выбору (Информационная безопасность киберфизических систем)
Направление:
10.04.01. Информационная безопасность
Когда читается:
1-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Евсютин Олег Олегович
Прогр. обучения:
Информационная безопасность киберфизических систем
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
52
Программа дисциплины
Аннотация
Криптография является наукой о математических методах преобразования информации с целью ее защиты. Криптографические методы защиты информации позволяют обеспечивать конфиденциальность информации, возможность подтверждения подлинности источника информации и самой информации, возможность подтверждения авторства и невозможность отказа от него. В рамках данной дисциплины изучаются математические основы криптографии, отечественные и зарубежные криптографические стандарты, перспективные направления современной криптографии. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде учета активности студентов на семинаре, домашнего задания, контрольной работы и экзамена.
Цель освоения дисциплины
- Ознакомление с математическим аппаратом, лежащим в основе современной криптографии.
- Формирование представления о криптографических методах защиты информации.
- Формирование навыков программной реализации криптографических алгоритмов.
Планируемые результаты обучения
- Называет классы колец, имеющие криптографические приложения.
- Называет криптосистемы с открытым ключом.
- Называет перспективные направления в криптографии.
- Называет свойства алгебраических структур.
- Называет современные стандарты симметричного шифрования.
- Называет стандарты хеширования.
- Называет стандарты электронной подписи.
- Описывает концепцию инфраструктуры открытого ключа.
- Определяет основные понятия и задачи криптографии.
- Применяет алгоритм Евклида и расширенный алгоритм Евклида.
- Проводит криптоанализ исторических шифров.
- Решает задачи на вычисление обратных элементов в кольце классов вычетов.
- Решает задачи на вычисление символа Лежандра.
- Решает задачи на вычисление функции Эйлера.
- Решает задачи на вычисления над подстановками.
- Решает задачи на дискретное логарифмирование в мультипликативной группе простого конечного поля.
- Решает задачи на исследование абстрактных алгебраических структур.
- Решает задачи на исследование абстрактных циклических групп.
- Решает задачи на исследование колец классов вычетов.
- Решает задачи на исследование произвольных колец
- Решает задачи на построение и исследование групп точек эллиптических кривых над конечными полями.
- Решает задачи на построение и исследование полей Галуа.
- Решает задачи на применение алгоритмов электронной подписи с параметрами малой битовой длины
- Решает задачи на применение криптосистем с открытым ключом с параметрами малой битовой длины.
- Решает задачи на факторизацию целых чисел.
- Решает системы сравнений с помощью китайской теоремы об остатках.
- Решает сравнения второй степени с одним неизвестным.
- Решает сравнения первой степени с одним неизвестным.
- Создает программные реализации криптографических алгоритмов.
Содержание учебной дисциплины
- Введение в дисциплину
- Алгебраические структуры, группы
- Кольца
- Поля, конечные поля
- Эллиптические кривые
- Алгоритмы вычисления наибольшего общего делителя
- Теоретико-числовые свойства колец классов вычетов
- Сравнения и системы сравнений
- Целочисленная факторизация
- Дискретное логарифмирование
- Исторические шифры и их криптоанализ
- Современные симметричные шифры
- Криптография с открытым ключом
- Хеширование
- Электронная подпись
- Инфраструктура открытого ключа
- Перспективные направления в криптографии
Промежуточная аттестация
- 2021/2022 учебный год 2 модуль0.3 * Практические работы + 0.4 * Экзамен + 0.1 * Опрос на занятиях + 0.2 * Контрольные работы
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Авдошин, С. М. Дискретная математика. Модулярная алгебра, криптография, кодирование / С. М. Авдошин, А. А. Набебин. — Москва : ДМК Пресс, 2017. — 352 с. — ISBN 978-5-97060-408-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/93575 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Глухов М.М., Круглов И.А., Пичкур А.Б. - Введение в теоретико-числовые методы криптографии - Издательство "Лань" - 2011 - 400с. - ISBN: 978-5-8114-1116-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/68466
- Лось А. Б., Нестеренко А. Ю., Рожков М. И. - КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ИЗУЧАЮЩИХ КОМПЬЮТЕРНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ 2-е изд. Учебник для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 473с. - ISBN: 978-5-534-12474-3 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/kriptograficheskie-metody-zaschity-informacii-dlya-izuchayuschih-kompyuternuyu-bezopasnost-447581
Рекомендуемая дополнительная литература
- Басалова, Г. В. Основы криптографии : учебное пособие / Г. В. Басалова. — 2-е изд. — Москва : ИНТУИТ, 2016. — 282 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/100302 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.