رمزنگاری کاربردی

هدف درس ارائه‌ی مفاهیم اولیه‌ی و اصول رمزنگاری مدرن از دیدگاه کاربردی است. در این درس، چگونگی تعریف امنیت در الگوریتم‌های و پروتکل‌های رمزنگاری مشخص می‌شود، و بیان می‌شود که تعریف فرمال امنیت اولین قدم برای طراحی هر پروتکل رمزنگاری است. تأکید این درس بر چگونگی استفاده‌ از سازوکارهای رمزنگاری در سیستم‌های امنیتی است. همچنین، امکان وقوع آسیب‌پذیری در سیستم‌های امنیتی به خاطر استفاده اشتباه از سازوکار‌های رمزنگاری مورد بررسی قرار می‌گیرد.

1. مدل‌های امنیت
   • رمزنگاری بدون شرط
   • امنیت پیچیدگی (Complexity-theory)
   • امنیت قابل اثبات
   • امنیت محاسباتی
   • امنیت اقتضایی (ad-hoc)
2. تعریف فرمال رمزگذاری
3. ساختارهای پایه
   • توابع یک‌طرفه (One-way Functions)
   • توابع دریچه یک‌طرفه (Trapdoor One-way Functions)
   • مولد شبه‌تصادفی (Pseudorandom Generator)
   • توابع شبه‌تصادفی (Pseudorandom Functions)
   • جایگشت‌های یک‌طرفه (One-way Permutations)
4. توابع رمزنگاری
   • رمزنگاری متقارن: رمز قالبی، رمز دنباله‌ای.
   • رمزنگاری کلید عمومی: رمزگذاری الجمال، تبادل کلید دیفی هلمن.
   • مدل حملات: حمله متن رمزشده انتخابی، حمله متن اصلی انتخابی، و … .
5. جامعیت داده
   • توابع چکیده‌ ساز
   • کدهای تصدیق اصالت پیام (MAC) و HMAC
   • امضای دیجیتال
6. مفاهیم جدید
   • اثبات‌‌های هیچ‌دانش
   • رمزنگاری همریخت
   • رمزنگاری مبتنی بر ویژگی (Attribute-based)
   • بازیابی محرمانه اطلاعات (Private Information Retrieval)
   • رمزنگاری مبتنی بر Pairing
   • رمزنگاری کوانتومی
   • انتقال فراموشکار (Oblivious Transfer)
7. تسهیم راز
8. محاسبات چندبخشی امن (Secure Multiparty Computation)
9. رأی گیری الکترونیکی

• تمرین‌های نظری: ۴ نمره
• آزمون‌ میان‌ترم: ۸ نمره
• آزمون پایان‌ترم: ۸ نمره