Departamento de Informática (UM)

Criptografia e Segurança da Informação

14923 [ME80ME8002005181]

Mestrado em Engenharia Física [MEF]

S2

José Carlos Bacelar Ferreira Junqueira Almeida

Objetivos

A criptografia constitui a principal ferramenta para se atingir os objectivos de segurança de sistemas informáticos. Assim, a primeira parte do programa (três primeiros tópicos) da UC é dedicada à apresentação das principais famílias de técnicas criptográficas e de como elas devem ser usadas para responder a diferentes requisitos. Neste ponto da matéria, os alunos deverão ter competências para os primeiros três objectivos. Segue-se a vertente da UC mais orientada à computação quântica – o quarto e quinto tópicos correspondem ao impacto da computação quântica a certas assumpções computacionais adoptadas em criptografia, e por último o estudo de algumas técnicas de criptografia quântica. Cada um destes assuntos está relacionado com os dois últimos objectivos enunciados da UC.

Programa

1. Terminologia, conceitos básicos e modelos de segurança
2. Criptografia simétrica: cifras sequenciais e por blocos; funções de sentido único; MACs.
3. Criptografia assimétrica: acordo de chaves; cifras de chave pública; assinatura digital; certificados de chavepública
4. Ataques quânticos a esquemas criptográficos “tradicionais” (algoritmos de Groves e Shor)
5. Criptografia Pós-Quântica (problemas resistentes a ataques quânticos)
6. Criptografia Quântica

Bibliografia

Katz, J. ,Lindell, Y. (2007). Introduction to Modern Cryptography. CRC Press, 2007.

Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang. Quantum computation and quantum information. Cambridge University Press, 2010.

Zeng, G. (2010). Quantum Private Communication. Springer-Verlag.

Menezes, A. J., Oorschot, P. C., Vanstone, S. A. (2001). Handbook of Applied Cryptography. CRC Press.

Bernstein, D. J., Buchmann, J., Dahmen, E. (2008). Post-Quantum Cryptography. Springer-Verlag.

Resultados da aprendizagem

A unidade curricular de Criptografia e Segurança da Informação visa introduzir os aspectos de segurança da informação, com especial ênfase nos desafios e oportunidades que a computação quântica coloca às soluções criptográficas utilizadas para o efeito. Assim, no final, os alunos serão capazes de:
- Estabelecer a segurança de um sistema relativamente a um modelo de segurança (objectivo de segurança/modelo do atacante)
- Seleccionar técnicas e protocolos criptográficos que deem resposta aos diferentes tipos de requisitos de segurança
- Explicar os argumentos de segurança computacionais com base em reduções de segurança
- Analisar o impacto da computação quântica nas assumpções de complexidade utilizadas em criptografia
- Compreender como tirar partido das leis da mecânica quântica no estabelecimento de canais de comunicação seguros

Método de avaliação

- Teste escrito (entre 50% e 70%)
- Avaliação dos problemas de programação realizados ao longo do semestre (entre 30% e 50%)
- Apresentação e discussão de um projecto (entre 0% e 20%)

Funcionamento

Turno: T 1; Docente: José Carlos Bacelar Ferreira Junqueira Almeida; Dep.: DI; Horas: 30.
Turno: TP 1; Docente: José Carlos Bacelar Ferreira Junqueira Almeida; Dep.: DI; Horas: 30.