Klasické šifry

Prednášajúci:Eugen Antal
Cvičiaci:Eugen Antal
Linky:IS Sylabus
Vyučovanie
Kategória predmetu:,
Aktuality
Organizácia
Prednášky
Cvičenia
Archív zadaní
Materiály
Literatúra

Aktuálne informácie

Zápočtový test bude v pondelok 20.11.2023 o 17:00 v C517. Prineste si písacie prostriedky (prípadne papier na výpočty). Môžete mať pripravené rôzne pomôcky podľa dohody z prednášok.

Prvé zadanie bude zverejnené do 9.10.2023, čas na vypracovanie bude do 16.10.2023.

Výučba je realizovaná prezenčnou metódou.

Heslo pre Moodle kurz, ako aj Invite link na Discord sa rozpošlú cez AIS.

Organizácia predmetu

  • Prednášky: Pondelok 10:00-11:40 (C801), Ing. Eugen Antal, PhD.

  • Cvičenia: Pondelok 13:00-14:40 a 15:00-16:40 (C802), Ing. Eugen Antal, PhD.

  • Konzultácie: cez Discord

  • Priebežné hodnotenie: (50b)

    • Test s bodovou váhou 20 bodov.
    • Semestrálne zadanie na doma s bodovou váhou 20 bodov.
    • Zadania s bodovou váhou 10 bodov.
    • Dátumy odovzdania zadaní a testov budú upresnené minimálne s týždňovým predstihom.

  • Záverečné hodnotenie: (50b)

    • Zápočet: na skúšku môže ísť len študent, ktorý získa počas semestra aspoň 25 bodov, ďalej musí získať zo semestrálneho zadania viac ako 0 bodov a aj z testu musí získať viac ako 0 bodov.
    • Skúška sa pozostáva z 2 častí: Test (30 bodov) + 24-hodinovka (20 bodov).
    • Termín záverečného testu bude upresnený v sekcii Aktuality a oznamy.
    • Výsledné hodnotenie sa riadi platnou klasifikačnou stupnicou FEI STU.

 

Prednášky

Prezentácie budú zverejnené v systéme Moodle.

 

Predbežný harmonogram  prednášok:

Dátum

Téma
18.09

Základné pojmy, Evolúcia kryptografických algoritmov
25.09

Steganografia, Permutácie
02.10

Transpozičné šifry
9.10

História modernej kryptografie
16.10

Transpozičné šifry pokr.
23.10

Substitučné šifry
30.10

Substitučné šifry pokr.
06.11

Autokľúče, Šifrovacie stroje
13.11

Zložité šifrovacie systémy
20.11

Lúštenie šifier, Štatistické vlastnosti jazyka, Entropia
27.11

Počítačové lúštenie KŠIF
04.12 Pokročilé metódy lúštenia, meta-heuristiky

 

Cvičenia

Konkrétne úlohy cvičení nájdete v systéme Moodle, kurz Klasické šifry (heslo dostanete na 1. cvičení).

Potrebná literatúra:

E. Antal: Počítačové lúštenie klasických šifier: Programovacie úlohy v jazyku Java. Bratislava : Vydavateľstvo SPEKTRUM STU, 2021. 101 s. ISBN 978-80-227-5077-6.

 

Predbežný harmonogram  cvičení:

Dátum

Téma
18.09 Java opakovanie (úvod, dátové typy, čítanie zo súboru), slovníky, objektový návrh, modulárna aritmetika
25.09 Permutácie (náhodná a inverzná permutácia, generovanie)

Implementácia steganografickej metódy
02.10 Implementácia transpozičných šifier
09.10 Zadanie, konzultácie v náhradnom termíne
16.10 Implementácia transpozičných šifier pokr.
23.10 Implementácia substitučných šifier
30.10 Implementácia substitučných šifier pokr.
06.11 Implementácia substitučných šifier pokr. (autokľúče)
13.11 Implementácia zložitých šifier
20.11 Štatistická analýza textu, IC, Entropia, odhad jazyka
27.11 Kryptoanalýza, ohodnotenie textu, odhad typu šifry
04.12 Kryptoanalýza (brute-force, lúštenie Cézarovej šifry, lúštenie Vigenere) a automatizovaná kryptoanalýza (brute-force, heuristiky)

Programy

  • F. Morvay: Lúštenie transpozičnej šifry JAR

  • L. Brázdil: Lúštenie Cardanovej mriežky ZIP

  • T. Sovič: Porovnanie vybraných rotorových šifrátorov JAR

  • Šifrátor2.0

Práce

  • T. Sovič: Porovnanie vybraných rotorových šifrátorov BP, ŠVOČ

  • T. Hliboký: Lúštenie nezlomených klasických šifier ŠVOČ

Rôzne

  • Frekvencie znakov v rôznych abecedách a jazykoch frekvencie.xls [XLS]

  • Slovník – 204690 slovenských slov v telegrafnej abecede sk.telegraf.zip [ZIP]

  • Abecedná Pomôcka[pdf]

  • Ukážky v LATEXu z roku 2006/07: text zadania 1, vzor správy pre zadanie 2 a 3, obsahuje základný dokument, slovenčinu v kódovaní Windows-1250, členenie dokumentu, zoznamy, tabuľky, vzorce, obrazky… tex.zip [ZIP]

  • Predbežnú verziu prednášky J.M. Kollára o ČS šifrách v WW2 nájdete tu [pdf]

  • Príklady ku prednáške J.M. Kollára o ČS šifrách v WW2 nájdete tu [pdf]

Odkazy

Literatúra

  1. O. Grošek, M. Vojvoda, P. Zajac : Klasické šifry. STU 2007.
  2. E. Antal: Počítačové lúštenie klasických šifier: Programovacie úlohy v jazyku Java. Bratislava : Vydavateľstvo SPEKTRUM STU, 2021. 101 s. ISBN 978-80-227-5077-6.
  3. D. Kahn: The Code-breakers. SCRIBNER 1996, New York.
  4. C. Shannon: Communication theory of secrecy systems. Bell System Techn. J. 28(1949), 656-715.
  5. H.F.Gaines: Cryptanalysis, Dover Pub. Inc., New York ,1956.
  6. J. Janáček: Odhalená tajemství šifrovacích klíču minulosti. Naše vojsko, Praha, 1994.
  7. E. Antal: The origin of military cryptanalysis in Czechoslovakia. Cryptologia.
  8. E. Antal, P. Zajac: The first Czechoslovak cipher machine. Cryptologia.