Введение в современную прикладную криптографию, часть 1

2023/2024

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

6

Кредиты

Кто читает:

Базовая кафедра Яндекс (Департамент больших данных и информационного поиска)

Статус:

Курс по выбору

Когда читается:

1-й курс, 1, 2 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

При разработке современных приложений любого масштаба одной из первостепенных задач является обеспечение безопасности как приложения (защита от атак, взлома и несанкционированного доступа), так и пользовательских данных. Чаще всего для её решения применяют криптографические методы: шифрование, электронную подпись, имитозащиту и т.д. Криптография - крайне сложная наука, целиком полагающаяся на разделы высшей алгебры, теории чисел и дискретной математики. Разработчик, который хочет использовать подобные методы защиты в своей системе, должен либо потратить существенное количество времени на их глубокое изучение, либо наудачу выбрать какое-либо простое объяснение в интернете, малейшие неточности в котором могут привести к критическим последствиям. Факультет компьютерных наук совместно с компанией КриптоПро, занимающейся вопросами криптографической защиты информации уже более 20 лет, предлагает студентам факультатив, в рамках которого будет дано простое и наглядное объяснение базовых концепций прикладной криптографии на уровне, достаточном для применения данных механизмов в любых информационных системах и приложениях.

Цель освоения дисциплины

• получить знания и умения в области прикладной криптографии;
• научиться корректно выбирать криптографические алгоритмы и протоколы для решения практических задач
• получить базовое представление о криптографических методах.

Планируемые результаты обучения

• Знать базовые протоколы криптографической защиты информации
• Знать основные криптографические алгоритмы
• Знать открытую нормативную базу РФ в области криптографии
• Знать подходы к использованию криптографии в банковском секторе
• Знать способы реализации криптографических примитивов
• Уметь встраивать криптографические алгоритмы и протоколы с помощью языков программирования
• Уметь выбирать правильный набор криптографических алгоритмов и протоколов для встраивания в информационную систему
• Уметь проводить оценку корректность существующих реализаций криптографических алгоритмов.

Содержание учебной дисциплины

• Криптография. Основные понятия, сфера применения. Модель нарушителя и уровень безопасности средства криптографической системы. Российская специфика.
• Генерация случайных чисел. ФДСЧ. ПДСЧ
• Шифрование. Блочные и поточные шифры. Идеальный шифр. AES. ГОСТ 28147-89, ГОСТ 34.12-2018.
• Режимы шифрования. ГОСТ 34.13-2018. Имитозащита. MAC, HMAC, OMAC.
• Хэширование. Свойства хэшей. Идеальный хэш. SHA-1,2,3. ГОСТ Р 34.11-2012. Электронная подпись. Эллиптические кривые. ГОСТ Р 34.10-2012. ECDSA. RSA.
• Выработка ключа. Протокол Диффи-Хеллмана. VKO. KDF. PBKDF2. Формирование защищенного канала связи. TLS.
• Ключевые носители: токены, смарт-карты и ФКН.
• Аутентификация на ключевых носителях. PIN. BAC. EAC. SESPAKE.

Элементы контроля

• Дз 1
• Дз 2
• Контрольная работа

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 2 модуль
  0.3 * Дз 1 + 0.3 * Дз 2 + 0.4 * Контрольная работа

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Прикладная криптография : протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке СИ, Шнайер, Б., 2003

Рекомендуемая дополнительная литература

• Искусство программирования для ЭВМ, Кнут, Д., 1976-1978