Компьютерные науки

Основы теории информации и криптографии

Программа рассказывает о методах измерения, кодирования и криптографической защиты информации. Изучаются алгоритмы симметричного и асимметричного шифрования, а также методы сжатия данных.
Студентов 7370 Выпускников 2412 Для специалистов
690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
Темы:
Алгоритмы и сложность
Объем
36 час.
Длительность
30 дней
Нагрузка в неделю
9 час.
Формат обучения
Дистанционно (самостоятельно)
Описание Учебная программа посвящена фундаментальным вопросам передачи и защиты данных в цифровом мире. В учебной программе рассматриваются основы теории информации, понятие энтропии, избыточность и помехоустойчивое кодирование, а также методы обеспечения конфиденциальности. Изучаются алгоритмы с симметричными и асимметричными ключами, механизмы хеширования и создание цифровой подписи на примерах реализации криптографических систем. Учебная программа ориентирована на будущих специалистов по информационной безопасности.
Цели
  • Понять принципы теории информации
  • Изучить базовые алгоритмы шифрования
  • Освоить концепцию цифровой подписи
Чему я научусь?
  • Оценивать количество информации и энтропию сообщений
  • Использовать алгоритмы сжатия и эффективного кодирования
  • Разбираться в принципах работы популярных шифров
  • Применять механизмы цифровой подписи для аутентификации
  • Понимать архитектуру систем управления ключами

Авторы

Лидовский Владимир Викторович
Лидовский Владимир Викторович
Чему я научусь?
  • Оценивать количество информации и энтропию сообщений
  • Использовать алгоритмы сжатия и эффективного кодирования
  • Разбираться в принципах работы популярных шифров
  • Применять механизмы цифровой подписи для аутентификации
  • Понимать архитектуру систем управления ключами

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. 90 мин
1 Введение
2 Предмет и основные разделы кибернетики Теория информации – дочерняя наука кибернетики. В связи с этим рассматриваются кибернетические системы, управление – основная... Теория информации – дочерняя наука кибернетики. В связи с этим рассматриваются кибернетические системы, управление – основная категория кибернетики. Характеристики непрерывной и дискретной информации являются важными составляющими дальнейшего изучения теории информации. Обозначаются принципы хранения, измерения, обработки и передачи информации. Схема передачи информации позволяет понять принципы и важность кодирования. Описывается сущность работы ЦВМ и АВМ и их применение на практике ещё
Предмет и основные разделы кибернетики тест для курса Основы теории информации и криптографии 40 мин
3 Базовые понятия теории информации Изучать любую теорию невозможно без неких базовых принципов, на которых строятся дальнейшие исследования. Для теории информации... Изучать любую теорию невозможно без неких базовых принципов, на которых строятся дальнейшие исследования. Для теории информации такими понятиями являются: информация, канал связи, шум, кодирование. Способы измерения информации и ее количество являются важными составляющими дальнейшего обучения. Клод Шеннон предложил вероятностный подход к измерению дискретной и непрерывной информации. Предлагаются различные математические выкладки, примеры задач. Много задач для самостоятельной проверки знаний ещё
Базовые понятия теории информации тест для курса Основы теории информации и криптографии 35 мин
4 Смысл энтропии Шеннона Вводится понятие энтропии. На нескольких примерах показывается, как вычисляется энтропия дискретной случайной величины. Вводится понятие префиксного... Вводится понятие энтропии. На нескольких примерах показывается, как вычисляется энтропия дискретной случайной величины. Вводится понятие префиксного кодирования. Задачи на самостоятельную работу улучшают восприятие материала. Также много различных математических исследований ещё
Смысл энтропии Шеннона тест для курса Основы теории информации и криптографии 30 мин
5 Сжатие информации Сжатие информации – важнейший аспект передачи данных, что дает возможность более оперативно передавать данные. Доказывается основная... Сжатие информации – важнейший аспект передачи данных, что дает возможность более оперативно передавать данные. Доказывается основная теорема о кодировании при отсутствии помех. Также в лекции рассматривается метод блокирования, который используется на практике для повышения степени сжатия. Дается также математическое обоснование метода Шеннона-Фэно. Некоторое количество примеров для проверки полученных знаний ещё
Сжатие информации тест для курса Основы теории информации и криптографии 30 мин
6 Арифметическое кодирование "В лекции подробно рассматривается арифметическое кодирование. Математическое доказательство его ""выгодности"" по отношению к другим методам кодирования.... "В лекции подробно рассматривается арифметическое кодирование. Математическое доказательство его ""выгодности"" по отношению к другим методам кодирования. Проводится сравнение с другими методами кодирования. Очень хорошо освещены адаптивные алгоритмы сжатия информации, адаптивное арифметическое кодирование. Характерно большое количество примеров и заданий для самостоятельного изучения" ещё
Арифметическое кодирование тест для курса Основы теории информации и криптографии 35 мин
7 Подстановочные или словарно-ориентированные алгоритмы сжатия информации. Методы Лемпела-Зива История происхождения, положительные и отрицательные стороны, сравнение и применение на практике таких алгоритмов, как: LZ77, LZ78,... История происхождения, положительные и отрицательные стороны, сравнение и применение на практике таких алгоритмов, как: LZ77, LZ78, LZSS, LZW. Практические задания для укрепления основного материала лекции. Особенности программ архиваторов. Непосредственное применение алгоритмов кодирования в архиваторах для обеспечения продуктивной работы в MS-DOS и WINDOWS ещё
Подстановочные или словарно-ориентированные алгоритмы сжатия информации. Методы Лемпела-Зива тест для курса Основы теории информации и криптографии 35 мин
8 Сжатие информации с потерями Иногда, для обеспечения продуктивной работы, можно сжимать данные с потерями без ущерба для конфиденциальной и важной... Иногда, для обеспечения продуктивной работы, можно сжимать данные с потерями без ущерба для конфиденциальной и важной информации. Такая технология используется для сжатия звука, видео и графики. В лекции описываются стандарты сжатия. Вводятся такие понятия, как информационный канал, устройства канала связи, задержка сигнала во времени. Доказывается основная теорема и кодировании при наличии помех. Описывается помехозащитное кодирование. Несколько заданий для самопроверки только улучшат восприятие материала ещё
Сжатие информации с потерями тест для курса Основы теории информации и криптографии 30 мин
9 Математическая модель системы связи Рассматриваются такие классы кодов, как коды с исправлением и обнаружением ошибок. Хорошее математическое обоснование материала лекции.... Рассматриваются такие классы кодов, как коды с исправлением и обнаружением ошибок. Хорошее математическое обоснование материала лекции. Описываются последовательные коды и их применение на практике. Матричное кодирование позволяет использовать меньший объем памяти при кодировании информации. Практические задания помогут лучше разобраться в сложном материале лекции ещё
Математическая модель системы связи тест для курса Основы теории информации и криптографии 30 мин
10 Групповые коды Объясняется, какой блочный код называется групповым. Математическое обоснование выводов. Упражнения для самопроверки. Совершенные и квазисовершенные коды.... Объясняется, какой блочный код называется групповым. Математическое обоснование выводов. Упражнения для самопроверки. Совершенные и квазисовершенные коды. Их свойства. Полиномиальные коды. Частный случай полиномиальных кодов – циклические коды. Очень хорошее и доходчивое объяснение материала характерно для данной лекции ещё
Групповые коды тест для курса Основы теории информации и криптографии 30 мин
11 Понятие о кодах Боуза-Чоудхури-Хоккенгема Рассказывается методика построения кодов, минимальное расстояние между кодовыми словами которых равно заданному числу. Математическое обосновании кодов... Рассказывается методика построения кодов, минимальное расстояние между кодовыми словами которых равно заданному числу. Математическое обосновании кодов Боуза-Чоудхури-Хоккенгема, упражнения для самопроверки. Рассматриваются циклические избыточные коды(CRC) и их применение на практике ещё
Понятие о кодах Боуза-Чоудхури-Хоккенгема тест для курса Основы теории информации и криптографии 30 мин
12 Основы теории защиты информации В лекции дается понятие криптографии, использование ее на практике, различные методы криптографии, их свойства и методы... В лекции дается понятие криптографии, использование ее на практике, различные методы криптографии, их свойства и методы шифрования. Вводится понятие нераскрываемый шифр. Подробно описываются две системы шифрования: криптосистема без передачи ключей и криптосистема с открытым ключом. Хорошее математическое обоснование систем. Суть электронной подписи. Рассказывается о стандарте шифрования данных DES ещё
Основы теории защиты информации тест для курса Основы теории информации и криптографии 30 мин
13 Информация в Internet В Интернете используется множество различных форматов данных. Некоторые из них используются довольно часто, некоторые реже. Как... В Интернете используется множество различных форматов данных. Некоторые из них используются довольно часто, некоторые реже. Как же связать это бесчисленное множество различных форматов с теорией информации? Данная лекция дает ответы на эти и другие вопросы. Дается понятие сущности компьютерного шрифта, текстов с разметкой и их применение, язык логической разметки HTML. TeX как язык программирования в академических кругах. Также рассматривается формат PDF как самый популярный формат создания, хранения и передачи электронных книг ещё
Информация в Internet тест для курса Основы теории информации и криптографии 35 мин
14 Управляющие коды ASCII
15 Кодировка видимых символов ASCII
16 Кодировка букв русского алфавита
17 Элементы теории чисел
18 Используемые обозначения
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. 90 мин
Экзамен 60 мин

Какой документ я получу?

Сертификат

Выдаётся автоматически после успешного завершения программы.

Удостоверение о повышении квалификации

Выдается при наличии среднего специального или высшего образования (необходимые документы).

Стоимость программы

690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
^