IMT4124 Kryptologi

Kunnskaper: -Besitter avansert kunnskap i generering av primitive tilbakekoblingspolynomer for anvendelse i flytchiffer basert på lineære tilbakekoblingsskiftregistre, design av pseudotilfeldige sekvensgeneratorer basert på ikke-lineære kombinatorer og ikke-uniform desimering av sekvenser, algebraiske og korrelasjonsangrep på flytchiffer, konstruksjon av ikke-lineære S-bokser for anvendelse i blokkchiffer basert på differensielle k-uniforme mappinger, lineær og differensiell kryptanalyse av blokkchiffer, primalitetstesting, faktorisering av store heltall, diskret logaritme og elliptiske kurver, hashfunksjonskonstruksjonsmetoder og sikkerhetsanalyse, og ulike digitale signaturskjemaer (RSA, ElGamal, etc.) -Besitter grundig kunnskap om teori og vitenskapelige metoder relevante for kryptologi.

Ferdigheter: -Kan analysere eksisterende teorier, metoder og tolkninger innen kryptologi og arbeide selvstendig med å løse teoretiske og praktiske problemer. -Kan bruke relevante vitenskapelige metoder i selvstendig forskning og utvikling innen kryptologi. -Kan utføre kritisk analyse av ulike litteraturkilder og anvende dem i strukturering og formulering av vitenskapelig resonnement innen kryptologi. -Kan gjennomføre et selvstendig, begrenset forsknings- eller utviklingsprosjekt innen kryptologi under veiledning, i henhold til gjeldende etiske regler.

Generell kompetanse: -Kan analysere relevante faglige og forskningsetiske problemstillinger innen kryptologi. -Kan anvende sine kryptografiske kunnskaper og ferdigheter på nye felt for å utføre avanserte oppgaver og prosjekter. -Kan arbeide selvstendig og er kjent med kryptografisk terminologi. -Kan diskutere faglige problemstillinger innen kryptologi, både med spesialister og et generelt publikum. -Kan bidra til innovasjon og innovasjonsprosesser.

Bærekraftsmålene (SDG) som adresseres av dette kurset

Mål 7, delmål 7.3, også relatert til mål 12, delmål 2 - doble den globale forbedringstakten innen energieffektivitet / oppnå bærekraftig forvaltning og effektiv bruk av naturressurser - ved å designe raske og effektive kryptografiske algoritmer reduserer vi energiforbruket og sikrer samtidig et tilstrekkelig nivå av kommunikasjonssikkerhet.

Mål 8, delmål 8.2 - Oppnå høyere nivåer av økonomisk produktivitet gjennom diversifisering, teknologisk oppgradering og innovasjon - raske og sikre kryptografiske løsninger som studeres i våre kryptokurs sikrer økt produktivitet i ulike økonomiske sektorer som bankvirksomhet, elektronisk handel, automatisering av industrielle prosesser og så videre.

Mål 9, delmål 9.5 - Forbedre vitenskapelig forskning, oppgradere den teknologiske kapasiteten til industrisektorer i alle land - ved å studere kryptologi som en tverrfaglig vitenskap, forbedrer studentene sine ferdigheter og kompetanse innen mange forskningsfelt, som informatikk, matematikk, statistikk, osv. Dette bidrar til å løfte kvaliteten på forskning og utvikling i opprinnelseslandene til et høyere nivå.

Håndtering av KI i kurset:

Studentene oppfordres til å bruke KI i utarbeidelsen av rapporten knyttet til prosjektet, forutsatt at de oppgir hvordan de brukte KI-verktøy i denne prosessen. Prosjektoppgaven er en kompleks numerisk problemløsningsoppgave innen kryptologi, der det er svært usannsynlig å bruke KI-verktøy for å løse den fullstendig. Dermed er sannsynligheten for at bruk av KI i utarbeidelsen av prosjektrapporten vil ha negativ innflytelse på å nå læringsmålene ubetydelig.

Det er umulig å bruke KI på den skriftlige eksamenen, siden den skriftlige eksamenen gjennomføres under kontroll i NTNUs lokaler og skrives på papir.

Den skriftlige 3-timers eksamen teller 60 % av den endelige karakteren.

Ordinær kontinuasjonseksamen (skriftlig eksamen) i august.

Hvis prosjektet ble bestått og den skriftlige eksamen ikke bestod, gjentas kun den skriftlige eksamen.

Prosjektet teller 40 % av den endelige karakteren.

Bøker:

1. Cryptography - Theory and Practice, 4. edition, Stinson D., Paterson M., CRC Press, 2018, ISBN: 978-1-138-19701-5.

2. Handbook of Applied Cryptography, Menezes A., http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac

Forelesninger, laboratorie-/numeriske øvelser.

Kurset vil kun være tilgjengelig for studenter ved Gjøvik campus. Forelesningene i kurset vil bli gitt på campus Gjøvik. Alle forelesningene vil bli tatt opp, og opptakene vil bli gjort tilgjengelige i læringsplattformen på slutten av semesteret. Øvingene vil ikke bli tatt opp.