1-31 03 01-01 математика (научно-производственная деятельность)
2011 г. СОСТАВИТЕЛИ:
Шаромет Аркадий Алексеевич, доцент кафедры высшей алгебры и защиты информации Белорусского государственного университета, кандидат физико-математических наук, доцент;
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Матвеев Геннадий Васильевич, доцент кафедры высшей математики Белорусского государственного университета, кандидат физико-математических наук.
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ: Кафедрой высшей алгебры и защиты информации механико-математического факультета Белорусского государственного университета
(протокол №10 от 24.04.2011г.)
Учебно-методической комиссией механико-математического факультета Белорусского государственного университета
(протокол №8 от 16.05.2011г.)
Ответственный за выпуск: Шаромет Аркадий Алексеевич
Ответственный за редакцию: Шаромет Аркадий Алексеевич
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Предлагаемый курс посвящен знакомству с блочными и поточными криптосистемами и некоторыми методами оценки их криптостойкости. Предполагается лишь знание алгебры в объеме первых двух лет обучения и алгоритма Бухбергера, который рассмотрен в спецкурсе «Базисы Гребнера».
Цель курса «Симметрические криптосистемы» – познакомить студентов с действующими стандартами блочного и поточного шифрования, а так же с некоторыми методами оценки криптостойкости применяемых алгоритмов. При преподавании учебной дисциплины «Идеалы и многообразия» ставятся следующие задачи:
ознакомить студентов с американским стандартом шифрования DES, российским ГОСТ 28147-89 и ;
изучить последовательности, генерируемые регистрами сдвига с линейной обратной связью и способы создания из них поточных шифров;
познакомить с такими критериями криптостойкости, как линейная и р-адическая сложность и с алгоритмом Берлекемпа-Месси для ее определения ;
познакомить с криптоатакой использующей системы алгебраических уравнений;
развить у студентов аналитическое мышление и общую математическую культуру;
привить студентам умение самостоятельно изучать учебную и научную литературу в области математики.
Методика преподавания дисциплины строится на сочетании лекций (34 ч.) с семинарскими занятиями (17 ч.). Примерный тематический план
Номер раздела, темы, занятия
Название раздела, темы, занятия; перечень изучаемых вопросов
Количество аудиторных часов
лекции
практические
(семинарские)
занятия
лабораторные
занятия
управляемая
самостоятельная работа студента
1
2
3
4
5
6
1.
Краткое знакомство с блочными криптосистемами
4
2
2.
Поточные криптосистемы
30
15
Всего:
34
17
Содержание учебного материала
Тема 1. Краткое знакомство с блочными криптосистемами.
Криптосистемы ГОСТ, DES, IDEA. Описание зашифрования и расшифрования, расписание ключей.
Некоторые критерии для булевых функций, и криптостойкость системы. Алгебраическая атака. Тема 2. Поточные криптосистемы.
Последовательности элементов конечного поля, генерируемые конечным автоматом, их периодичность. Линейные рекуррентные последовательности. Регистры сдвига с линейной обратной связью.
Формальные степенные ряды. Характеристический полином. Производящая функция для линейной рекуррентной последовательности, её представление в виде дроби, минимальный полином, линейная сложность. Понятие о р-адической сложности.
Линейные рекуррентные последовательности максимального периода и примитивные полиномы. Распределение элементов в линейных рекуррентных последовательностях.
Семейства линейных рекуррентных последовательностей.