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最終更新日:2020/04/10  
筑波大学 教育課程編成支援システム

0AL0302 暗号技術特論

2.0 単位, 1・2 年次, 春AB 月1,2
西出 隆志

授業概要

情報セキュリティ確立のための基盤技術の一つである暗号技術について学修する。代数学、数論などの基礎事項について知識を修得した後、現代暗号理論を中心に、情報セキュリティシステムの代表的な基本構成要素(公開鍵暗号方式、 鍵配送方式、 認証方式など)が動作する理論的な根拠について理解を深める。以下の内容に基づき講義する。 1)暗号基礎数学(モジュロ演算,オイラーの定理,中国剰余定理など) 2)公開鍵暗号(RSA暗号、ElGamal暗号,Paillier暗号,電子署名など) 3)安全性証明(モデル化と計算量的仮定) 4)暗号プロトコル(秘密分散、準同型暗号、ゼロ知識証明、秘密計算など)

備考

01CF212, 01CH219と同一。

授業形態

講義

学位プログラム・コンピテンスとの関係

学位プログラム汎用コンピテンスにおいては「1. 知の活用力」に関連し,学位プログラム専門コンピテンスにおいては「1. 工学基礎力」「2. 基礎理論・関連技術に関する知識」「3. 現実問題に関する知識」「4. 広い視野と俯瞰力」に関連し,研究群コンピテンスにおいて は「1. 研究力」「2. 専門知識」に関連している.

授業の到達目標(学修成果)

情報セキュリティを達成する暗号技術の動作原理を数理的な側面から理解するために
以下を目標とする。
1) 代表的な暗号技術に利用される代数,数論の基礎を理解する.
2) 各種暗号基礎アルゴリズムを理解する.
3) 安全性の評価・解析手法を理解する.
4) 暗号を利用した応用システムを理解する.

キーワード

公開鍵暗号, 暗号プロトコル

授業計画

第1回暗号基礎数学 (モジュロ演算、拡張ユークリッド互除法など)   
第2回暗号基礎数学 (オイラーの定理、中国剰余定理など)   
第3回公開鍵暗号(RSA暗号、電子署名など)   
第4回公開鍵暗号(ElGamal/Paillier暗号、準同型暗号など)   
第5回安全性証明(確率、計算量的識別不可能性など)   
第6回安全性証明(モデル化,計算量的仮定など)   
第7回暗号プロトコル(秘密分散とその性質など)   
第8回暗号プロトコル(ゼロ知識証明とその安全性など)   
第9回暗号プロトコル(秘密分散に基づく秘密計算など)   
第10回暗号プロトコル(秘密計算による具体的計算など)   

履修条件

「情報セキュリティ特論」との重複履修不可

成績評価方法

期末試験(あるいはそれ相当の複数のレポート課題)結果に基づき評価し,6割以上を合格とする.

学修時間の割り当て及び授業外における学修方法

毎回の授業の最後に示す演習問題について復習をしておくこと.

教材・参考文献・配付資料等

暗号と情報セキュリティ(リスク工学シリーズ8巻) コロナ社
(必要な補足資料はmanaba上で配布)

1. (参考書)森山大輔,西巻陵,岡本龍明,公開鍵暗号の数理,共立出版
2. (参考書)岡本龍明,現代暗号の誕生と発展,近代科学社
3. (参考書)黒澤馨,尾形わかは,現代暗号の基礎数理,コロナ社
4. (参考書)岡本栄司,暗号理論入門,共立出版
5. (参考書)岡本龍明,山本博資,現代暗号,産業図書
6. (参考書)Jonathan Katz, Yehuda Lindell,Introduction to Modern Cryptography, Chapman and Hall/CRC
7. (参考書)Oded Goldreich,Foundations of Cryptography: Volume 1, Basic Tools, Cambridge University Press
8. (参考書)Oded Goldreich,Foundations of Cryptography: Volume 2, Basic Applications, Cambridge University Press

オフィスアワー等(連絡先含む)

メールにて問い合わせください。

その他(受講生にのぞむことや受講上の注意点等)

必須ではないが離散数学や数論の基礎知識があると講義を理解しやすい。

他の授業科目との関連

ティーチングフェロー(TF)・ティーチングアシスタント(TA)