Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2013/14
01LPYOT, 01LPYNG
Cryptography
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Delle Telecomunicazioni (Telecommunications Engineering) - Torino
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Matematica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Elia Michele ORARIO RICEVIMENTO     60 0 0 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/03 6 C - Affini o integrative AttivitÓ formative affini o integrative
Presentazione
The course is taught in English.

L'insegnamento Ŕ 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 Ŕ 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.
Risultati di apprendimento attesi
  • Conoscenza dei principi base della crittografia (assiomi e paradigmi)
  • Conoscenza degli obiettivi base della crittografia: segretezza, integritÓ, autenticitÓ
  • Conoscenza della crittografia in chiave pubblica
  • Conoscenza della crittografia in chiave privata
  • CapacitÓ di riconoscere gli obiettivi delle operazioni crittografiche
  • Conoscenza della nozione di funzione one-way
  • Conoscenza delle funzioni matematiche primitive impiegate nella crittografia
  • CapacitÓ di analizzare un canale crittografico punto-punto in chiave privata

La capacitÓ di applicare le conoscenze acquisite sarÓ verificata mediante esercitazioni in aula.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Calcolo delle probabilitÓ 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. CapacitÓ di usare programmi di calcolo simbolico.
Programma
  • 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, integritÓ, e autenticitÓ dell'informazione; motivazioni ed esempi. (6 ore)
  • Segretezza perfetta verso segretezza computazionale: la nozione di complessitÓ 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 realtÓ. (4 ore)
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni in aula saranno basate sulla realizzazione degli algoritmi descritti nelle lezioni.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Il materiale didattico (note e lucidi a cura del docente) sarÓ 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
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame scritto verterÓ su domande di teoria ed esercizi alcuni dei quali potranno essere nella forma di homework.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2013/14
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