Криптографические протоколы 4MIT осень 2017 - История изменений

Alra: /* Лекции */

2017-12-26T12:55:42Z

‎Лекции

Alra: /* Лекции */

2017-12-13T10:38:12Z

‎Лекции

Alra: /* Практика */

2017-12-05T13:04:34Z

‎Практика

Alra в 14:11, 20 ноября 2017

2017-11-20T14:11:16Z

Alra: /* Практика */

2017-11-01T15:10:45Z

‎Практика

Alra: /* Лекции */

2017-11-01T13:31:00Z

‎Лекции

Alra: /* Лекции */

2017-10-06T07:11:07Z

‎Лекции

Alra: /* Практика */

2017-10-06T07:05:09Z

‎Практика

Alra: /* Лекции */

2017-10-02T10:21:51Z

‎Лекции

Alra: /* Лекции */

2017-10-02T10:17:34Z

‎Лекции

← Предыдущая		Версия 12:55, 26 декабря 2017
Строка 55:		Строка 55:
	Схема шифрования ElGamal. Базовые задачи, допущение Диффи и Хелмана. Схема шифрования Меркла-Хелмана. Электронная цифровая подпись. Основные понятия, требования. Определение безопасности.		Схема шифрования ElGamal. Базовые задачи, допущение Диффи и Хелмана. Схема шифрования Меркла-Хелмана. Электронная цифровая подпись. Основные понятия, требования. Определение безопасности.

		+
		+	'''Лекция 10 '''. Управление ключами 1.
		+
		+	Попарные ключи. Использование мастер-ключей. Система Диффи и Хелмана. Человек посередине. Протоколы обмена ключами. С сервером, без сервера. Известные атаки на протоколы обмена ключами.
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция10.pdf]]
		+
		+
		+	'''Лекция 11 '''. Управление ключами 2.
		+
		+	K-надежные схемы распределения ключей. Протоколы разделения секрета. Пороговая криптография.
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция11.pdf]]
		+
		+
		+	'''Лекция 12 '''. Протоколы цифровых денег и электронного голосования.
		+
		+	Протоколы электронного голосования. Криптографическая реализация. Слепая подпись.
		+	Требования безопасности. Защищенные распределенные вычисления. Доказательства с нулевым разглашением. Примеры систем.
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция12.pdf]]
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция12a.pdf]]
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция12b.pdf]]
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция12c.pdf]]
		+
		+
		+
		+	'''Лекция 13 '''. ПРОТОКОЛЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ + личностная криптография.
		+
		+	Схема идентификации Schnorr – Shamir. Схема идентификации Feige – Fiat – Shamir. Инфраструктура открытых ключей и альтернативные подходы(ID-based распределенные системы).
		+
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция13.pdf]]
		+
		+
		+	'''Лекция 14 '''. Пост-квантовая криптография.
		+
		+	Понятия квантовых вычислений. Построение криптосистем на доказано сложных задачах. Линейные коды. Способы задания. Декодирование линейных кодов как «трудная» задача. Декодирование линейных кодов как «простая» задача. NP- полные задачи кодирования. Системы Макэлиса и Нидерайтора.
		+
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция14.pdf]]
		+
		+
		+	----
		+
		+	'''[[Вопросы по курсу]]''':[[Медиа:Вопросы по курсу_Криптографические протоколы.pdf]]

← Предыдущая		Версия 10:38, 13 декабря 2017
Строка 54:		Строка 54:

	Схема шифрования ElGamal. Базовые задачи, допущение Диффи и Хелмана. Схема шифрования Меркла-Хелмана. Электронная цифровая подпись. Основные понятия, требования. Определение безопасности.		Схема шифрования ElGamal. Базовые задачи, допущение Диффи и Хелмана. Схема шифрования Меркла-Хелмана. Электронная цифровая подпись. Основные понятия, требования. Определение безопасности.
		+
		+
		+
		+	----
		+
		+	== Список литературы ==
		+
		+	1) D. Boneh and V. Shoup. A Graduate Course in Applied Cryptography. [https://crypto.stanford.edu/~dabo/courses/OnlineCrypto/]
		+
		+	2) ван Тилборг. Основы криптологии. [http://bwbooks.net/books/kriptologiya/tilborg-xka/2006/files/osnovikriptologiyi2006.pdf]
		+
		+	3) Van Tilborg Henk C.A., Jajodia Sushil (Eds.) Encyclopedia of Cryptography and Security.
		+
		+	4) Menezes A.J., Van Oorschot P.C., Vanstone S.A. Handbook of Applied Cryptography.
		+
		+	5) Б. Шнайер. Прикладная криптография.

	== Практика ==		== Практика ==

← Предыдущая		Версия 13:04, 5 декабря 2017
Строка 190:		Строка 190:

	Будет ли стойкой к коллизиям хэш-функция, на основе стойкого блокового шифра <math>E:K× \left\{ 0,1 \right\} ^n -> \left\{ 0,1\right\}^n</math>, следующего вида: <math>h(H,m) = E(m,H) \ XOR \ m </math>? Ответ обосновать.		Будет ли стойкой к коллизиям хэш-функция, на основе стойкого блокового шифра <math>E:K× \left\{ 0,1 \right\} ^n -> \left\{ 0,1\right\}^n</math>, следующего вида: <math>h(H,m) = E(m,H) \ XOR \ m </math>? Ответ обосновать.
		+
		+
		+	''Итоговое задание''
		+
		+	В предложенной статье: разобрать протокол постановки подписи,
		+	построить пример или реализовать исходный протокол, предложить требуемую модификация протокола,
		+	привести доказательство стойкости нового протокола.
		+
		+	Варианты задания можно выбрать самостоятельно.
		+
		+
		+	'''Вариант 1.'''
		+	Статья: [[Медиа:TS_RSA_shoup.pdf]]
		+
		+	Дополнить процедурой выдачи новой проекции ключа без дилера.
		+
		+
		+	'''Вариант 2.'''
		+	Статья: [[Медиа:TS_RSA1.pdf]]
		+
		+	Дополнить процедурой выдачи новой проекции ключа без дилера.
		+
		+
		+	'''Вариант 3.'''
		+	Статья: [[Медиа:TS_RSA2.pdf]]
		+
		+	Дополнить процедурой обновления проекций участников без замены общего секрета.
		+
		+	'''Вариант 4.'''
		+	Статья: [[Медиа:TS_RSA3.pdf]]
		+
		+	Оценить количество разглашаемой информации при постановке подписи. Предложить модификацию, позволяющую обновлять проекции секретного ключа.
		+	Оценить возможность и невозможность утечки при этой процедуре.
		+
		+	'''Вариант 5.'''
		+	Статья: [[Медиа:gost-34.10-2012.pdf]]
		+
		+	Предложить пороговую схему k из n реализации российского стандарта ЭЦП.

@@ Строка 7: / Строка 7: @@
 Предмет и задачи. Определение шифра, понятие стойкости, предположения об исходных условиях криптоанализа, симметричные и асимметричные криптосистемы, хэш-функции, криптографические протоколы.
 История криптографии. Принцип Керкгоффса. Понятие абсолютной стойкости или теоретико-информационной стойкости.
 '''Лекции 2 и 3'''. Симметричные криптосистемы. Потоковые шифры.
@@ Строка 30: / Строка 31: @@
 Слайды:  [[Медиа:Лекция5.pdf]]
 == Практика ==

← Предыдущая		Версия 15:10, 1 ноября 2017
Строка 115:		Строка 115:

	<math> Adv_{SS} [A,E] ≤ 2Adv_{PRG} [B,G]</math>		<math> Adv_{SS} [A,E] ≤ 2Adv_{PRG} [B,G]</math>
		+
		+	-----
		+
		+	Занятие 3. Блоковые шифры.
		+
		+	'''Задача 1.'''
		+
		+	Оценить во сколько раз увеличится длина передаваемого сообщения в 1 байт, если оно зашифровано:
		+
		+	• алгоритмом шифрования АES в режиме CBC со случайным IV.
		+
		+	• алгоритмом шифрования АES в режиме CTR.
		+
		+	• алгоритмом шифрования АES в режиме OFB со случайным IV.
		+
		+	• алгоритмом шифрования 3DES в режиме CBC со случайным IV.
		+
		+
		+	'''Задача 2.'''
		+
		+	Пусть заданы множества X={0,1} и K={0,1}.
		+
		+	Определим псевдослучайную перестановку PRP следующим образом: <math>E(k,x) = x \ XOR \ k </math>.
		+
		+	Будет ли эта перестановка криптографически стойкой PRP?
		+
		+	Будет ли предложенная функция псевдослучайной функцией PRF?
		+
		+
		+	-----
		+
		+	Занятие 4. MAC и хэш-функции.
		+
		+	'''Задача 1.'''
		+
		+	Рассмотрим MAC Картера-Вегмана (Carter-‐Wegman MAC) <math>I_{CW}=(S_{CW},V_{CW})</math>, который строится на основе стойкого одноразового MAC I=(S,V) и стойкой PRF функции F(k,m).
		+	Проверочное значение tag формируется по правилу:
		+	<math>tag=S_{CW} ((k_1,k_2 ),m)=(r,F(k_1,r) \ XOR \ S(k_2,m)),r <-R- \left\{ 0,1 \right\} ^n )</math>
		+
		+	Построить функцию верификации для проверки сообщения V_CW (m,tag).
		+
		+	'''Задача 2.'''
		+
		+	Предложить хэш-функцию, стойкую к коллизиям h(H,m), на основе стойкого блокового шифра <math>E:K×\left\{ 0,1 \right\}^n ->\left\{ 0,1 \right\}^n.</math>
		+	Предложенная хэш-функция должна отображать <math>h: \left\{0,1 \right\} ^n × \left\{ 0,1 \right\}^n -> \left\{ 0,1 \right\}^n.</math>
		+
		+	Какое максимальное количество различных конструкций с данными свойствами вы можете предложить?
		+
		+	'''Задача 3.'''
		+
		+	Будет ли стойкой к коллизиям хэш-функция, на основе стойкого блокового шифра <math>E:K× \left\{ 0,1 \right\} ^n -> \left\{ 0,1\right\}^n</math>, следующего вида: <math>h(H,m) = E(m,H) \ XOR \ m </math>? Ответ обосновать.

@@ Строка 17: / Строка 17: @@
-'''Лекция 4'''. Симметричные криптосистемы. Блоковые шифры.
+'''Лекция 4'''. Симметричные криптосистемы. Блоковые шифры 1.
 Определение блокового шифра. Требования к блоковым шифрам. Различие понятий PRP и PRF. Определение стойкости. Способы построение блоковых шифров: подстановки, перестановки, сети Фейстеля. Алгоритм DES.
 Слайды:  [[Медиа:Лекция4.pdf]]
 == Практика ==

← Предыдущая		Версия 07:11, 6 октября 2017
Строка 15:		Строка 15:

	Слайды: [[Медиа:Лекция2-3.pdf]]		Слайды: [[Медиа:Лекция2-3.pdf]]
		+
		+
		+	'''Лекция 4'''. Симметричные криптосистемы. Блоковые шифры.
		+
		+	Определение блокового шифра. Требования к блоковым шифрам. Различие понятий PRP и PRF. Определение стойкости. Способы построение блоковых шифров: подстановки, перестановки, сети Фейстеля. Алгоритм DES.
		+
		+	Слайды: [[Медиа:Лекция4.pdf]]

	== Практика ==		== Практика ==

← Предыдущая		Версия 07:05, 6 октября 2017
Строка 56:		Строка 56:

	2) Позволяет ли успешный криптоанализ данного сообщения раскрыть ключ шифрования?		2) Позволяет ли успешный криптоанализ данного сообщения раскрыть ключ шифрования?
		+
		+
		+	----
		+
		+	Занятие 2. Потоковые шифры
		+
		+	'''Задача 1.'''
		+
		+	Рассмотреть генератор псевдослучайной последовательности. Вначале выбираются два больших простых числа p и q. Числа p и q должны быть оба сравнимы с 3 по модулю 4. Далее вычисляется число M = p* q, называемое целым числом Блюма. Затем выбирается другое случайное целое число х, взаимно простое с М. Вычисляем <math> x_0= x^2 mod M</math>. <math>x_0</math> называется стартовым числом генератора.
		+
		+	На каждом n-м шаге работы генератора вычисляется <math> x_{n+1}= x_{n}^2 mod M</math>. Результатом n-го шага является бит чётности числа <math>х_{n+1}</math>, то есть сумма по модулю 2 единиц в двоичном представлении элемента.
		+
		+	Для данного генератора оценить статистические свойства при помощи следующих тестов:
		+
		+	1) (monobit test) равно ли количество нулей и единиц;
		+
		+	2) (two-bit test) равно ли количество 00, 01, 10 и 11;
		+
		+	3) (poker test) равно ли количество разных последовательностей длины m;
		+
		+	4) (runs test) подходящее ли количество последовательностей идущих подряд нулей и единиц той или иной длины;
		+
		+	5) (autocorrelation test) одинаковая ли автокорреляция на разных сдвигах;
		+
		+	Построить для генератора профиль линейной сложности (+5 баллов)
		+
		+
		+	'''Задача 2.'''
		+
		+	Пусть <math>G:K->{0,1}^n</math> псевдослучайный генератор, про который известно, что для него по значениям последних n/2 бит можно построить первые n/2 бит.
		+
		+	Является ли данный генератор G предсказуемым для какого-либо i∈{0,n-1}?
		+
		+	'''Задача 3.'''
		+
		+	Доказать, что одноразовый блокнот является семантически стойким алгоритмом шифрования.
		+
		+	'''Задача 4.'''
		+
		+	Пусть <math>G:K->{0,1}^n</math> криптографически стойкий псевдослучайный генератор (PRG), тогда потоковый шифр, основанный на нем, будет семантически стойким.
		+
		+	Чтобы подтвердить это утверждение докажите, что для любого атакующего шифр алгоритма A, существует алгоритм B для функции G, такой что:
		+
		+	<math> Adv_{SS} [A,E] ≤ 2Adv_{PRG} [B,G]</math>

@@ Строка 13: / Строка 13: @@
 Методы построения больших периодов в поточных шифрах. Статистические тесты. Применение к известным генераторам.
 Понятие псевдослучайного генератора (PRG) и его криптографическая стойкость. Семантическая стойкости криптосистемы.
 == Практика ==

← Предыдущая		Версия 10:17, 2 октября 2017
Строка 2:		Строка 2:

	== Лекции ==		== Лекции ==
		+	'''Лекция 1'''.
		+
		+	Основные понятия криптографии.
		+	Предмет и задачи. Определение шифра, понятие стойкости, предположения об исходных условиях криптоанализа, симметричные и асимметричные криптосистемы, хэш-функции, криптографические протоколы.
		+	История криптографии. Принцип Керкгоффса. Понятие абсолютной стойкости или теоретико-информационной стойкости.
		+
		+	'''Лекции 2 и 3'''. Симметричные криптосистемы. Потоковые шифры.
		+
		+	Одноразовый блокнот. Понятие псевдослучайности. Требования к поточным шифрам: Постулаты Голомба, профиль линейной сложности.
		+	Методы построения больших периодов в поточных шифрах. Статистические тесты. Применение к известным генераторам.
		+	Понятие псевдослучайного генератора (PRG) и его криптографическая стойкость. Семантическая стойкости криптосистемы.

	== Практика ==		== Практика ==