Đề cương môn học 1/4 Đại Học Quốc Gia TP HCM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of Computer[.]
Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of Computer Science and Engineering Đề cương môn học MẬT MÃ HỌC VÀ MÃ HĨA THƠNG TIN (Advance Cryptography and Coding Theory ) Số tín (2.2.5) Số tiết Tổng: 60 Tỉ lệ đánh giá Hình thức đánh giá Môn tiên BT: 0% TN: 10% KT: 30% - Kiểm tra: tự luận, 90 phút - Thi: tự luận, 90 phút Khơng có Mơn học trước Mơn song hành Khơng có CTĐT ngành Trình độ đào tạo Khoa Học Máy Tính Kỹ Thuật Máy Tính Đại học Cấp độ môn học [Dạy cho HK II năm học thứ 3] MSMH LT: 30 TH: CO TN: 30 BTL/TL: x BTL/TL: 20% Thi: 40% Ghi khác Mô tả môn học Môn học tự chọn dành cho sinh viên ham thích tốn học muốn tìm hiểu số chủ đề nâng cao mật mã học đại hệ mã đường cong elliptic, thám mã dàn, mật mã dựa lý thuyết mã hóa sửa lỗi, kỹ thuật lượng tử mật mã Course Description The course focuses on some adavnced topics in cryptography Several modern cryptosystems will be analyzed and explained, including elliptic curves, lattices, and algebraic codes, quantum cryptography Tài liệu học tập/Required Textbooks [1] J Katz & Y Lindell, Introduction to Modern Cryptography (2nd ed.), CRC Press, 2014 [2] W Trappe & L.C Washington, Introduction to Cryptography with Coding Theory (2nd ed.), Pearson, 2005 Mục tiêu môn học Môn học trang bị sở tốn học, giúp sinh viên sau hồn thành mơn học hiểu giao thức mật mã đại quan trọng nay, sử dụng chúng, nắm tính an tồn tính hiệu chúng; hiểu nguy bị công hệ mã với số giải pháp tương lai Môn học xuất phát điểm tốt cho sinh viên có đam mê muốn sâu nghiên cứu mật mã học; số vấn đề khó số tốn chưa có lời giải nêu thảo luận suốt môn học Course Goals 1/4 Upon successful completion of the course, the students will achieve an understanding of the main modern cryptography protocols from a mathematical point of view They should be capable of knowing how to use these protocols and understanding their security, their efficiency Students should also know what are the threats to currently used systems and possible solutions for the future This course will also serve as an excellent starting point for further research in cryptography, stimulating the students with challenge questions and open problems Chuẩn đầu môn học TT L.O.1 L.O.2 L.O.3 L.O.4 L.O.5 Chuẩn đầu môn học Sinh viên cần nắm vững chủ đề Cụ thể: cần hiểu rõ định nghĩa, tính tốn thành thạo ví dụ quen thuộc, giải tập lý thuyết lẫn tập thuật tốn xét đến mơn học Maple, Mathlab, ngơn ngữ lập trình phù hợp khác Các hệ mã cổ điển mật mã khóa cơng khai L.O.1.1 – Lý thuyết số L.O.1.2 – Mã hóa đối xứng L.O.1.3 – Xác thực văn hàm băm mật mã L.O.1.4 – Chữ ký số L.O.1.5 – Các hệ mã khóa cơng khai: RSA, El Gamal Mật mã đường cong elliptic L.O.2.1 – Đường cong elliptic: Cấu trúc nhóm, Tính (siêu-) kỳ dị, Nhân tử hóa L.O.2.2 – Các hệ mã đường cong elliptic: El Gamal, ECDSA etc Mật mã dàn L.O.3.1 – Dàn: Định nghĩa, giải thuật, LWE,… L.O.3.2 – Tấn công dàn (phương pháp Regev), Chữ kí diện tử Mật mã dựa lý thuyết mã hóa sửa lỗi L.O.4.1 – Lý thuyết mã hóa sửa lỗi L.O.4.2 – Các hệ mã McEliece, Niederreiter, CFS,… Mật mã học lượng tử L.O.5.1 – phân phối khóa lượng tử L.O.5.2 – trao đổi khóa bí mật lượng tử L.O.5.3 – giao thức tạo lập cam kết lượng tử CDIO Course Outcomes No L.O.1 Learning Outcomes The student should gain a understanding of the following topics In particular this includes knowing the definitions, being familiar with standard examples, and being able to solve mathematical and algorithmic problems by directly using the material taught in the course This includes appropriate use of Maple, Mathlab, or another appropriate computing language Classical Cryptosystems and Public-Key Cryptography L.O.1.1 – Number Theory L.O.1.2 – Symmetric Encryption L.O.1.3 – Message Authentication and Hash Functions L.O.1.4 – Signature CDIO 2/4 L.O.2 L.O.3 L.O.4 L.O.5 L.O.1.5 – Popular Public-Key Schemes: RSA, El Gamal Elliptic Curve Cryptography L.O.2.1 – Elliptic Curves: Group Structure, (Super-)singularity, Factorizing L.O.2.2 – Elliptic Curve Cryptosystems: El Gamal, ECDSA etc Lattice-based Cryptography L.O.3.1 – Lattices: Definition, Algorithms, LWE,… L.O.3.2 – Cryptographic Applications: Regev's scheme, Signatures,… Code-based Cryptography L.O.4.1 – Error Correcting Codes L.O.4.2 – Cryptographic Applications: McEliece, Niederreiter, CFS,… Quantum Techniques in Cryptography L.O.5.1 – quantum key distribution L.O.5.2 – quantum secret sharing L.O.5.3 – quantum bit commitment Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học Hướng dẫn cách học: Tài liệu (slide giảng) đưa lên SAKAI hàng tuần Sinh viên tải về, in mang theo lên lớp học Sinh viên cần làm thêm tập thực hành tính tốn Sinh viên tham gia đầy đủ buổi thí nghiệm nộp lại báo cáo thí nghiệm cuối thí nghiệm Các nội dung buổi thí nghiệm giúp hồn thành tập lớn Sinh viên nên học đầy đủ làm tập trình học giúp tiết kiệm thời gian q trình ơn thi kỳ cuối kỳ Chi tiết cách đánh giá môn học: Về thực báo cáo tiểu luận: không Bài kiểm tra có nội dung Chương 1- 2, thi cuối kỳ : nội dung chương lại Bài tập lớn (20%), thí nghiệm (10%): Giảng viên đánh giá làm sinh viên dựa thu hoạch báo cáo thí nghiệm hàng tuần Kiểm tra kỳ (30%), tự luận - 90' Thi cuối kỳ (40%), tự luận – 90' Dự kiến danh sách Cán tham gia giảng dạy 1) TS Nguyễn An Khương 2) ThS Nguyễn Cao Đạt Nội dung chi tiết Tuần Chương 1-2 Nội dung Chuẩn đầu chi tiết Ôn lại hệ mã cổ điển mật mã khóa cơng khai – Lý thuyết số nâng cao, logarithm rời rạc – Mã hóa đối xứng – Xác thực văn hàm băm mật mã – Chữ ký số, tiền điện tử – Các hệ mã khóa cơng khai: RSA, El Gamal L.O.1 Hoạt động đánh giá - Kiểm tra - Thi 3/4 3-4 5-6 7-8 9-10 – Lý thuyết thông tin Mật mã đường cong elliptic – Đường cong elliptic: Cấu trúc nhóm, Tính (siêu-)kỳ dị – Đường cong elliptic trường hữu hạn – Nhân tử hóa – Các hệ mã đường cong elliptic: El Gamal, ECDSA etc Mật mã dàn – Lý thuyết dàn: Định nghĩa, toán giải thuật (CPV, SPV, LLL,…), LWE,… – Tấn công dàn (phương pháp Regev), Chữ kí diện tử Mật mã dựa lý thuyết mã hóa sửa lỗi – Lý thuyết mã hóa sửa lỗi: Mã tuyến tính, mã Hamming, mã Golay, mã vòng , mã BCH, mã Reed-Solomon, – Các hệ mật mã McEliece, Niederreiter, CFS,… Mật mã học lượng tử – thuật tốn Shor – phân phối khóa lượng tử – trao đổi khóa bí mật lượng tử – giao thức tạo lập cam kết lượng tử L.O.2 - Kiểm tra - Thi L.O.3 - Kiểm tra - Thi L.O.4 - Kiểm tra - Bài tập lớn - Thi L.O.5 - Kiểm tra - Bài tập lớn - Thi Thông tin liên hệ Bộ môn/Khoa phụ trách Khoa học Máy tính/Khoa học Kỹ thuật Máy tính Văn phịng Điện thoại Giảng viên phụ trách Nguyễn An Khương Email nakhuong@cse.hcmut.edu.vn Website môn học http://elearning.hcmut.edu.vn 4/4