The course is taught in English.

L'insegnamento è una introduzione alla crittografia, la scienza delle scritture segrete o, in termini moderni, la scienza per proteggere le comunicazioni contro maliziose alterazioni. Lo scopo dell'insegnamento è presentare i concetti fondamentali, i metodi, e le tecniche proprie della crittografia che sono impiegate nel vasto campo della protezione dell'informazione. I metodi matematici indispensabili, tratti dall'algebra e dalla teoria dei numeri sono rivisti brevemente al fine di rendere le nozioni crittografiche completamente comprensibili. Le lezioni sono principalmente teoriche, tuttavia le speculazioni astratte trovano dirette pratiche applicazioni.

- Conoscenza dei principi base della crittografia (assiomi e paradigmi)
- Conoscenza degli obiettivi base della crittografia: segretezza, integrità, autenticità
- Conoscenza della crittografia in chiave pubblica
- Conoscenza della crittografia in chiave privata
- Capacità di riconoscere gli obiettivi delle operazioni crittografiche
- Conoscenza della nozione di funzione one-way
- Conoscenza delle funzioni matematiche primitive impiegate nella crittografia
- Capacità di analizzare un canale crittografico punto-punto in chiave privata
La capacità di applicare le conoscenze acquisite sarà verificata mediante esercitazioni in aula.

Calcolo delle probabilità e sequenze casuali (processi stocastici discreti). Elementi di algebra lineare e di calcolo matriciale, nozioni di teoria dei segnali e delle comunicazioni numeriche. Elementi di teoria dell'informazione. Capacità di usare programmi di calcolo simbolico.

- Excursus storico dai tempi antichi ai tempi moderni, culminante con il modello di Shannon di un canale crittografico. (4 ore)
- Perfetta segretezza secondo Shannon nel contesto della teoria dell'informazione. (5 ore)
- Definizione of privatezza, integrità, e autenticità dell'informazione; motivazioni ed esempi. (6 ore)
- Segretezza perfetta verso segretezza computazionale: la nozione di complessità computazionale in crittografia. (6 ore)
- Principi base di critto-sistemi in chiave segreta e in chiave pubblica: la nozione di funzione one-way. (6 ore)
- Algoritmi per chiave pubblica: schemi di Diffie-Hellman, RSA, Rabin, ed El Gamal; esempi ed applicazioni. (10 ore)
- Firma elettronica e DSS; funzioni hash. (3 ore)
- Cifratura a stream: cifranti a stream e cifranti a blocco, principi base e strutture. (8 ore)
- Algoritmi standard di cifratura: DES ed AES. (8 ore)
- Crittografia quantistica; mito e realtà. (4 ore)

Le esercitazioni in aula saranno basate sulla realizzazione degli algoritmi descritti nelle lezioni.

Il materiale didattico (note e lucidi a cura del docente) sarà fornito dal docente titolare dell'insegnamento e messo a disposizione sul sito web del portale della didattica.
Excursus on Cryptography, collezione di lucidi a cura del docente.

N. Koblitz, A Course in Number Theory and Cryptography, Springer, 1994
R. Mollin, An Introduction to Cryptography, Chapman & Hall, 2007
F. Fabris, Teoria dell'Informazione, codici, cifrari, Boringhieri, 2001
A. Menezes et alii, Handbook of Applied Cryptography, CRC press, 1997
I testi, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal docente dell'insegnamento

L'esame scritto verterà su domande di teoria ed esercizi alcuni dei quali potranno essere nella forma di homework.