Kryptografian alkeet, kevät 2014

Luennoitsija 

Anne-Maria Ernvall-Hytönen

Laajuus

5 op.

Tyyppi

Syventävä opinto

Esitietovaatimukset

Keinolla millä hyvänsä hankitut lukuteorian perusteet (lukiokurssi riittää mainiosti).

Luentoajat

Viikot 3-9, ti 10-12, sali B120. Lisäksi laskuharjoituksia 2 viikkotuntia (sekä suomeksi että ruotsiksi löytyy ryhmä!). Ohjauksia 2 viikkotuntia. Ohjaukset eivät ole pakollisia, mutta hyödyllisiä.

Kurssin suorittaminen

Kurssilla kirjoitetaan harjoitustyö. Kurssilla on lisäksi lopputentti sekä laskuharjoituksia. Yhteispisteet ratkaisevat arvosanan.

Laskuharjoituksista on jaossa yhteensä 6 pistettä (Tehtyjen tehtävien lukumäärä/tehtävien lukumäärä *6 ja pyöristetään ylöspäin).

Harjoitustyöstä on jaossa 12 pistettä.

Tentistä on jaossa 30 pistettä.

Yhteensä pisteitä on siis jaossa 48.

Arvosanaskaala:

0-23: hylätty, 24-27:1, 28-31:2, 32-36: 3, 37-42: 4, 43-48: 5

Tutkielma

Tutkielman deadline on 28.2.2014!

Aiheen saa valita melko vapaasti (ei kannata valita älyttömän työlästä, ja toisaalta, ihan triviaalikaan ei ole hyvä valinta). Tutkielman pituus on n. 4-6 koneella kirjoitettua sivua (käsin kirjoitettuna tämä on jonkin verran enemmän). Pituusopastusta ei pidä ottaa ehdottomana, vaan ainoastaan suuntaa antavana. Aiheen ja käsittelybn  syvällisyys ja systemaattisuus ovat oleelliset. Koska kyseessä on matematiikan kurssi, on painotus tutkielmassa aiheiden matemaattisissa aspekteissa. Sopivia aiheita ovat esimerkiksi

1. Kryptosysteemien murtaminen todellisuudessa. Shamirin erinomaisista ja havainnollistavista kalvoista http://www.forth.gr/onassis/lectures/pdf/How_Cryptosystems_Are_Really_Broken.pdf saa hyviä ideoita, mitä lähestymistapoja voi työhön ottaa. (Eli kaikkea ei kannata yrittää kattaa.)
2. Enigma
3. Purple
4. Eroavaisuuksiin perustuvat kryptoanalyysi (differential cryptoanalysis) DES-järjestelmälle
5. Hammingin koodit ja Hammingin etäisyys (tämä ei ole kryptoa, mutta koodausteoriaa ja varsin tarpeellista tiedonsiirron kannalta)
6. Rayleighin häipyvä kanava (Rayleigh fading channel), jälleen koodausteoriaa
7. 3DES, miten muokattu DES-järjestelmästä, kuinka paljon parempi, jne
8. AES

Kokeet

Tentti on perjantaina 28.2.2014 klo 14:00-16:00.

Kirjallisuus

Kurssin alkupuolella käytetään Reijo Ernvallin Hämeen ammattikorkeakouluun kirjoittaman koodausteorian monisteen (perustuu osin Matti Aaltosen Turun yliopistolle kirjoittamaan monisteeseen) Reijo Ernvall: Koodausteoria kolmea ensimmäistä lukua.

Kurssilla käytetään myös Leena Leinosen, Marko Rinta-ahon, Tapani Matala-ahon ja Keijo Väänäsen kursseihin pohjautuvaa Tapani Matala-ahon Oulun yliopiston monistetta Tapani Matala-aho: Salausmenetelmät.

Materiaalia RSA:sta ja Diffie-Hellmannista (laajennettu lukuteorian monisteeni krypton osasta): RSA ja Diffie-Hellmann

Materiaalia elliptisistä käyristä: elliptisten käyrien perusteoriaa (muokattu, täydennetty ja korjattu versio)

Elliptisten käyrien kryptosysteemeistä: elliptisten käyrien kryptosysteemeistä (muokattu ja korjattu versio)

Laskuharjoitukset

Kannattaa huomata, että koska laskuharjoitusryhmät ovat tiistaina ja perjantaina, eivät malliratkaisut voi koskaan ilmestyä ennen perjantaita.

1. laskuharjoitukset: krypto_demo.pdf krypto_demo1_svensk.pdf ekojen tehtävien ratkaisut
2. laskuharjoitukset: krypto_demo2.pdf krypto_demo2_svensk.pdf krypto2.pdf
3. laskuharjoitukset: Alkuperäisissä laskareissa oli virhe tehtävässä 2: Julkisen eksponentin olisi pitänyt olla 5, ei siis 3! Kiitos huomauttaneille. Korjatut laskarit: krypto_demo3.pdf krypto_demo3_svensk.pdf krypto3.pdf
4. laskuharjoitukset: Alkuperäisten laskarien kakkostehtävässä älytön virhe (salaista eksponenttia on syytä korottaa kahdella), uusi versio: krypto_demo4.pdf krypto_demo4_svenska.pdf krypto4.pdf
5. laskuharjoitukset: krypto_demo5.pdf krypto_demo5_svensk.pdf krypto5.pdf
6. laskuharjoitukset: krypto_demo6.pdfkrypto_demo6_svenska.pdf

Ilmoittaudu kurssille

Unohditko ilmoittautua? Katso ohjeet täältä!

Ohjaukset

Keskiviikkoisin 10-12 salissa CK111.

Laskuharjoitukset