Основы криптографии

В курсе лекций изложены основные подходы, методы и алгоритмы современной криптографии. Рекомендуется для студентов, начинающих изучение основ информационной безопасности, а также для всех интересующихся вопросами защиты информации.
Для специалистов
Записаться
Объём
36 час.
Длительность
30 дней
Нагрузка
6 час.
Формат обучения
Дистанционно (самостоятельно)
Описание Рассматриваются простейшие методы шифрования, принципы построения блочных шифров (DES, AES, ГОСТ), криптосистемы с открытым ключом (RSA, Эль-Гамаль), а также электронная цифровая подпись и хэш-функции.
Цели
  • Сформировать понимание математических основ и алгоритмов современной криптографии.
  • Ознакомить с принципами построения систем защиты информации.
Чему я научусь?
  • Различать симметричные и асимметричные алгоритмы шифрования.
  • Применять методы проверки целостности данных с использованием хэш-функций.

Авторы

Басалова Галина Валерьевна
Кандидат технических наук, доцент.\n
Чему я научусь?
  • Различать симметричные и асимметричные алгоритмы шифрования.
  • Применять методы проверки целостности данных с использованием хэш-функций.

Учебный план

№ Занятия
Экзамен экстерном Внимание! Экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите подтвердить свои знания по данному курсу без его изучения или поверить свои знания по нему. Экзамен экстерном можно сдать только один раз.
1 Введение
2 Основные понятия криптографии В данной лекции определяются предмет и задачи криптографии, формулируются основополагающие определения курса и требования к криптографическим... В данной лекции определяются предмет и задачи криптографии, формулируются основополагающие определения курса и требования к криптографическим системам защиты информации, дается историческая справка об основных этапах развития криптографии как науки. Также рассматривается пример простейшего шифра, на основе которого поясняются сформулированные понятия и тезисы. ещё
Основные понятия криптографии тест для курса Основы криптографии 45 мин
3 Простейшие методы шифрования с закрытым ключом В этой лекции рассматривается общая схема симметричного шифрования, а также дается классификация простейших методов симметричного шифрования.... В этой лекции рассматривается общая схема симметричного шифрования, а также дается классификация простейших методов симметричного шифрования. Описание каждого из указанных в классификации шифров сопровождается примером. ещё
Простейшие методы шифрования с закрытым ключом тест для курса Основы криптографии 75 мин
4 Принципы построения блочных шифров с закрытым ключом "В этой лекции рассматриваются принципы построения современных блочных алгоритмов: операции, используемые в блочных алгоритмах симметричного шифрования
Принципы построения блочных шифров с закрытым ключом тест для курса Основы криптографии 55 мин
5 Алгоритмы шифрования DES и AES "Одной из наиболее известных криптографических систем с закрытым ключом является DES – Data Encryption Standard. Эта... "Одной из наиболее известных криптографических систем с закрытым ключом является DES – Data Encryption Standard. Эта система первой получила статус государственного стандарта в области шифрования данных. И хотя старый американский стандарт DES в настоящее время утратил свой официальный статус, этот алгоритм все же заслуживает внимания при изучении криптографии. Кроме того в этой лекции объясняется, что такое ""двухкратный DES"", атака ""встреча посередине"" и способы ее устранения. В этой же лекции кратко рассматривается новый стандарт США на блочный шифр – алгоритм Rijndael." ещё
Алгоритмы шифрования DES и AES тест для курса Основы криптографии 40 мин
6 Алгоритм криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89 Эта лекция посвящена отечественному стандарту на блочный алгоритм шифрования. В лекции подробно рассматривается структура ГОСТ 28147-89,... Эта лекция посвящена отечественному стандарту на блочный алгоритм шифрования. В лекции подробно рассматривается структура ГОСТ 28147-89, а также режимы шифрования данных с использованием алгоритма криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89. ещё
Алгоритм криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89 тест для курса Основы криптографии 40 мин
7 Криптографические хеш-функции В этой лекции сформулировано понятие хеш-функции, а также приведен краткий обзор алгоритмов формирования хеш-функций. Кроме того,... В этой лекции сформулировано понятие хеш-функции, а также приведен краткий обзор алгоритмов формирования хеш-функций. Кроме того, рассмотрена возможность использования блочных алгоритмов шифрования для формирования хеш-функции. ещё
Криптографические хеш-функции тест для курса Основы криптографии 45 мин
8 Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 1 Из этой лекции можно узнать, каким образом производится шифрование при передаче данных в режиме реального времени.... Из этой лекции можно узнать, каким образом производится шифрование при передаче данных в режиме реального времени. Сформулированы принципы использования генераторов псевдослучайных ключей при потоковом шифровании. Рассматриваются некоторые простейшие генераторы псевдослучайных чисел: линейный конгруэнтный, генератор по методу Фибоначчи с запаздыванием, генератор псевдослучайных чисел на основе алгоритма BBS. Описание каждого из алгоритмов сопровождается примером, в котором поясняются особенности использования того или иного метода генерации псевдослучайных чисел. ещё
Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 1 тест для курса Основы криптографии 50 мин
9 Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 2 Продолжаем знакомиться с генераторами псевдослучайных чисел, используемых для поточного шифрования информации. В частности, мы рассмотрим алгоритмы... Продолжаем знакомиться с генераторами псевдослучайных чисел, используемых для поточного шифрования информации. В частности, мы рассмотрим алгоритмы генерации псевдослучайных чисел на основе сдвиговых регистров с обратной связью и RC4. Кроме того, в этой лекции мы изучим, каким образом можно использовать режимы OFB и CTR блочных шифров для получения псевдослучайных чисел. ещё
Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 2 тест для курса Основы криптографии 45 мин
10 Введение в криптографию с открытым ключом В этой лекции читатель познакомится с наиболее важным достижением криптографов ХХ века – асимметричной криптографией и... В этой лекции читатель познакомится с наиболее важным достижением криптографов ХХ века – асимметричной криптографией и узнает, какие математические функции называются односторонними и как они используются для шифрования, формирования секретных ключей и цифровой подписи на электронных документах. ещё
Введение в криптографию с открытым ключом тест для курса Основы криптографии 40 мин
11 Основные положения теории чисел, используемые в криптографии с открытым ключом "Алгоритмы шифрования с открытым ключом гораздо больше основаны на свойствах математических функций, чем алгоритмы симметричного шифрования,... "Алгоритмы шифрования с открытым ключом гораздо больше основаны на свойствах математических функций, чем алгоритмы симметричного шифрования, поэтому в этой лекции сформулированы основные математические понятия и факты, необходимые для дальнейшего изучения материала: простые и составные числа ещё
Основные положения теории чисел, используемые в криптографии с открытым ключом тест для курса Основы криптографии 50 мин
12 Криптографические алгоритмы с открытым ключом и их использование В этой лекции изложены наиболее известные криптографические алгоритмы с открытым ключом: RSA, алгоритм Диффи-Хеллмана, алгоритм Эль-Гамаля.... В этой лекции изложены наиболее известные криптографические алгоритмы с открытым ключом: RSA, алгоритм Диффи-Хеллмана, алгоритм Эль-Гамаля. Описание каждого из алгоритмов сопровождается подробным примером. Также в этой лекции сформулированы принципы работы криптографических систем на эллиптических кривых. ещё
Криптографические алгоритмы с открытым ключом и их использование тест для курса Основы криптографии 45 мин
13 Электронная цифровая подпись Из этой лекции читатель может узнать основные подходы к формированию цифровой подписи на основе различных алгоритмов... Из этой лекции читатель может узнать основные подходы к формированию цифровой подписи на основе различных алгоритмов с открытым ключом. Кроме того, в лекции рассматриваются отечественные и зарубежные стандарты на алгоритмы цифровой подписи, применяемые в настоящее время. ещё
Электронная цифровая подпись тест для курса Основы криптографии 40 мин
14 Совершенно секретные системы "Основные положения теории информации, используемые в криптографии, были сформулированы в середине ХХ века К. Шенноном. В... "Основные положения теории информации, используемые в криптографии, были сформулированы в середине ХХ века К. Шенноном. В частности он показал, что теоретически возможны так называемые совершенно секретные криптографические системы, которые не могут быть ""взломаны"". В этой лекции мы познакомимся с основными идеями теории Шеннона и узнаем, как рассчитываются энтропия и неопределенность сообщений, норма языка, избыточность сообщений и расстояние единственности шифра." ещё
Совершенно секретные системы тест для курса Основы криптографии 40 мин
15 Шифрование, помехоустойчивое кодирование и сжатие информации В процессе передачи информации от источника к потребителю на информацию воздействуют различные неблагоприятные факторы. Криптографические методы... В процессе передачи информации от источника к потребителю на информацию воздействуют различные неблагоприятные факторы. Криптографические методы защищают информацию только от одного вида разрушающих воздействий – от предумышленного разрушения или искажения информации. Однако на практике при передаче информации от абонента к абоненту возможны случайные помехи на линиях связи, ошибки и сбои аппаратуры, частичное разрушение носителей данных и т.д. Для решения проблем передачи информации в реальных системах связи необходимо комплексное использование различных методов и средств. В этой лекции сформулированы основные подходы к использования помехоустойчивых кодов и алгоритмов сжатия данных, необходимых на практике. ещё
Шифрование, помехоустойчивое кодирование и сжатие информации тест для курса Основы криптографии 40 мин
16 Общий глоссарий
Тренировочный экзамен Внимание! Тренировочный экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите проверить свои знания курса перед сдачей экзамена. Тренировочный экзамен можно сдавать сколько угодно один раз.
Экзамен
^