Teorija kodiranja in kriptografija 2

2021/2022
Program:
Interdisciplinarni magistrski študijski program 2. stopnje Računalništvo in matematika
Letnik:
1 ali 2 letnik
Semester:
prvi ali drugi
Vrsta:
izbirni
Skupina:
B
ECTS:
6
Jezik:
slovenski, angleški
Ure na teden – 1. ali 2. semester:
Predavanja
2
Seminar
1
Vaje
2
Laboratorij
0
Vsebina

Vsebina je razdeljena na obvezni del, pri katerem se obravnava osnovne pojme in teoretične osnove teorije kodiranja in kriptografije, ter na izbirni del, pri katerem se obravnava izbrane aplikacije.Obvezni del: 1. Stiskanje podatkov (simbolno kodiranje, Shannonova teorija, Huffmanov kod, aritmetično kodiranje, slovarske metode) 2. Kriptografija (Osnovni pojmi: simetrični kriptosistemi,bločne in tokovne šifre, asimetrični kriptosistemi, zgoščevalne funkcije in kodi za avtentikacijo (MAC), digitalni podpis. Teoretične osnove: generatorji psevdonaključnih števil in enosmerne funkcije, njihove povezave in uporaba pri analizi varnosti kriptosistemov.) 3. Kodi, ki popravljajo napake (Shannonov izrek, zgornje in spodnje meje za število kodnih besed, linearni kodi)

Pri izbirnem delu predavatelj izbere nakatere izmed naslednjih tem: izbrani kriptosistemi, izbrani kriptografski protokoli, učinkovite računanje nad končnimi obsegi, dokazi brez razkritja znanja, delitev skrivnosti, izbrani kodi (turbo kodi, paritetni kodi z nizko gostoto (LDCP), Goppa kodi), verjetnostne porazdelitve podatkov

Temeljni literatura in viri

O. Goldreich, The Foundations of Cryptography - Volumes 1 and 2, Cambridge University Press.
S. Goldwasser, M. Bellare, Lecture Notes in Cryptography, available online at http://www-cse.ucsd.edu/users/mihir/papers/gb.html.
D. R. Stinson, Cryptography. Theory and practice, 3rd ed., CRC Press, 2006.
D. Welsh, Codes and cryptography, Oxford: Clarendon Press, 1995.
J. Justesen, T. Hoeholdt, A course in error-correcting codes, European Math. Soc., 2004.
Raziskovalni članki po izboru predavatelja za izbirni del predmeta

Cilji in kompetence

Študent pridobi sposobnost kritične analize komunikacijskih kanalov s stališča informacijske varnosti, zanesljivosti prenosa in računske zahtevnosti.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje: Uporaba kodiranja za različne namene (ekonomičnost, varnost, zanesljivost komunikacije). Prednosti in slabosti simbolnega kodiranja, tekočega kodiranja in slovarskih metod. Primerjava in načini uporabe simetričnih in asimetričnih kriptosistemov. Lastnosti in uporaba linearnih kodov. Dobre teoretične osnove teorije kodiranja in kriptografije ter razumevanje analize varnosti kriptosistemov. Poznavanje izbranih kriptosistemov, protokolov, kodov v uporabi.
Uporaba: Varnost podatkov.Refleksija: Prednosti in slabosti različnih metod.
Prenosljive spretnosti – niso vezane le na en predmet: Spoznanje matematičnih osnov uporabnega področja.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, seminar, vaje, domače naloge, konzultacije in samostojno delo študentov.

Načini ocenjevanja

Način (pisni izpit, ustno izpraševanje, naloge, projekt):

Sprotno preverjanje (domače naloge, kolokviji in projektno delo)
Končno preverjanje (pisni ali ustni izpit)

Ocene: 6-10 pozitivno, 5 negativno (v skladu s Statutom UL)

Reference nosilca

Sergio Cabello:
CABELLO, Sergio, PADRÓ, Carles, SÁEZ, Germán. Secret sharing schemes with detection of cheaters for a general access structure. Designs, codes and cryptography, ISSN 0925-1022, 2002, vol. 25, no. 2, str. 175-188. [COBISS-SI-ID 13352281]
CABELLO, Sergio, ROTE, Günter. Obnoxious centers in graphs. SIAM journal on discrete mathematics, ISSN 0895-4801, 2010, vol. 24, no. 4, str. 1713-1730. [COBISS-SI-ID 15762265]
CABELLO, Sergio, GIANNOPOULOS, Panos, KNAUER, Christian, MARX, Dániel, ROTE, Günter. Geometric clustering: fixed-parameter tractability and lower bounds with respect to the dimension. ACM transactions on algorithms, ISSN 1549-6325, 2011, vol. 7, no. 4, article 43 (27 str.). [COBISS-SI-ID 16028761]
Arjana Žitnik:
JURIŠIĆ, Aleksandar, TERWILLIGER, Paul, ŽITNIK, Arjana. The Q-polynomial idempotents of a distance-regular graph. Journal of combinatorial theory. Series B, ISSN 0095-8956, 2010, vol. 100, iss. 6, str. 683-690. [COBISS-SI-ID 15688537]
KAVČIČ, Urška, MUCK, Tadeja, LOZO, Branka, ŽITNIK, Arjana. Readability of multi-colored 2D codes. Technics tehnologies education management, ISSN 1840-1503, 2011, vol. 6, no. 3, str. 622-630, ilustr. [COBISS-SI-ID 2673008]
CONDER, Marston D. E., PISANSKI, Tomaž, ŽITNIK, Arjana. GI-graphs: a new class of graphs with many symmetries. Journal of algebraic combinatorics, ISSN 0925-9899, 2014, vol. 40, iss. 1, str. 209-231. [COBISS-SI-ID 16969561]