2026/2027




Криптографические методы защиты информации
ID 1110141
Статус:
Майнор
Охват аудитории:
для всех кампусов НИУ ВШЭ
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
76
Программа дисциплины
Аннотация
Криптография является наукой о математических методах преобразования информации с целью ее защиты. Криптографические методы защиты информации позволяют обеспечивать конфиденциальность информации, возможность подтверждения подлинности источника информации и самой информации, возможность подтверждения авторства и невозможность отказа от него. Курс начинается с краткого изложения математического аппарата, необходимого для понимания современных криптографических алгоритмов. Изучаются основы абстрактной алгебры и элементы теории чисел. После освоения математических основ криптографии изучаются четыре группы методов криптографической защиты информации: шифрование, хэширование, коды аутентичности сообщений и электронная подпись. Изучаются стандарты симметричного шифрования ГОСТ Р 34.12-2015, ГОСТ Р 34.13-2015, AES; основные криптосистемы с открытым ключом (RSA, Эль-Гамаля, Рабина), а также протокол Диффи-Хеллмана; стандарт хэширования ГОСТ Р 34.11-2012; стандарт электронной цифровой подписи ГОСТ Р 34.10-2012. Курс завершается изучением технологии квантовых коммуникаций и квантового распределения ключей.
Цель освоения дисциплины
- Ознакомление с математическим аппаратом, лежащим в основе современной криптографии.
- Формирование представления о криптографических методах защиты информации.
- Формирование навыков программной реализации криптографических алгоритмов.
Планируемые результаты обучения
- Называет классы колец, имеющие криптографические приложения.
- Называет криптосистемы с открытым ключом.
- Называет перспективные направления в криптографии.
- Называет свойства алгебраических структур.
- Называет современные стандарты симметричного шифрования.
- Называет стандарты хеширования.
- Называет стандарты электронной подписи.
- Определяет основные понятия и задачи криптографии.
- Применяет алгоритм Евклида и расширенный алгоритм Евклида.
- Решает задачи на вычисление обратных элементов в кольце классов вычетов.
- Решает задачи на вычисление функции Эйлера.
- Решает задачи на вычисления над подстановками.
- Решает задачи на дискретное логарифмирование в мультипликативной группе простого конечного поля.
- Решает задачи на исследование абстрактных алгебраических структур.
- Решает задачи на исследование абстрактных циклических групп.
- Решает задачи на исследование колец классов вычетов.
- Решает задачи на исследование произвольных колец
- Решает задачи на построение и исследование групп точек эллиптических кривых над конечными полями.
- Решает задачи на построение и исследование полей Галуа.
- Решает задачи на применение алгоритмов электронной подписи с параметрами малой битовой длины
- Решает задачи на применение криптосистем с открытым ключом с параметрами малой битовой длины.
- Решает задачи на факторизацию целых чисел.
- Решает системы сравнений с помощью китайской теоремы об остатках.
- Решает сравнения первой степени с одним неизвестным.
- Создает программные реализации криптографических алгоритмов.
- Определяет принципы квантового распределения ключей.
- Называет основные протоколы квантового распределения ключей.
Содержание учебной дисциплины
- Введение в дисциплину
- Алгебраические структуры, группы
- Кольца
- Поля, конечные поля
- Эллиптические кривые
- Алгоритмы вычисления наибольшего общего делителя
- Теоретико-числовые свойства колец классов вычетов
- Сравнения и системы сравнений
- Целочисленная факторизация
- Дискретное логарифмирование
- Историческая криптография
- Современные симметричные шифры
- Криптография с открытым ключом
- Хеширование
- Электронная подпись
- Квантовая криптография
Промежуточная аттестация
- 2026/2027 4th module0.3 * Экзамен + 0.3 * Контрольные работы + 0.3 * Практические работы + 0.1 * Тест
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Дискретная математика. Модулярная алгебра, криптография, кодирование - Авдошин С.М., Набебин А.А. - Издательство "ДМК Пресс" - 978-5-97060-408-3 - 2017 - русский - https://e.lanbook.com/book/93575 - ЛАНЬ - 93575
- Лось, А. Б. Криптографические методы защиты информации для изучающих компьютерную безопасность : учебник для вузов / А. Б. Лось, А. Ю. Нестеренко, М. И. Рожков. — 2-е изд., испр. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 473 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-12474-3. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/511138 (дата обращения: 02.07.2026).
- Элементы абстрактной и компьютерной алгебры - Царев А.В., Шеина Г.В. - Московский педагогический государственный университет - 978-5-4263-0393-5 - 2016 - русский - https://e.lanbook.com/book/106017 - ЛАНЬ - 106017
Рекомендуемая дополнительная литература
- Высшая алгебра - Окунев Л. Я. - Издательство "Лань" - 978-5-8114-0910-5 - 2022 - русский - https://e.lanbook.com/book/210326 - ЛАНЬ - 210326
- Криптография, Смарт, Н., 2005
- Основы криптографии - Басалова Г.В. - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - - - 2016 - русский - https://e.lanbook.com/book/100302 - ЛАНЬ - 100302
- Практическая криптография, Фергюсон, Нильс, 2005
- Прикладная криптография : протоколы, алгоритмы и исходные коды на языке С, Шнайер, Б., 2022