Klasické šifry

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

Aktuálne informácie

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 (CD150), Ing. Eugen Antal, PhD.

  • Cvičenia: Pondelok 12:00-13:40 a 14:00-15:40 (C802), Ing. Eugen Antal, PhD.

  • Konzultácie: cez Discord

  • Priebežné hodnotenie: (50b)

    • Test (cez moodle) s bodovou váhou 20 bodov.
    • Semestrálne zadanie na doma s bodovou váhou 20 bodov.
    • 2 malé zadania (lúštenie šifier)  s bodovou váhou 2×5 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

19.09

Základné pojmy, Evolúcia kryptografických algoritmov

26.09

Steganografia, Permutácie

03.10

Transpozičné šifry

10.10

Transpozičné šifry pokr.

17.10

Substitučné šifry

24.10

Substitučné šifry pokr.

31.10

Autokľúče, Šifrovacie stroje

07.11

Zložité šifrovacie systémy

14.11

Lúštenie šifier, Štatistické vlastnosti jazyka, Entropia

21.11

Počítačové lúštenie KŠIF

28.11

Pokročilé metódy lúštenia, meta-heuristiky

05.12 Pokročilé metódy lúštenia, meta-heuristiky pokr.

 

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

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

Implementácia steganografickej metódy

03.10 Implementácia transpozičných šifier
10.10 Implementácia transpozičných šifier pokr.
17.10 Implementácia substitučných šifier
24.10 Implementácia substitučných šifier pokr.
31.10 Implementácia substitučných šifier pokr. (autokľúče)
07.11 Implementácia zložitých šifier
14.11 Štatistická analýza textu, IC, Entropia, odhad jazyka
21.11 Kryptoanalýza, ohodnotenie textu, odhad typu šifry
28.11 Kryptoanalýza (brute-force, lúštenie Cézarovej šifry, lúštenie Vigenere)
05.12 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. B. Beckman: Codebreakers – Arne Beurling and The Swedish Crypto program during WW II. AMS, 2002.
  6. H.F.Gaines: Cryptanalysis, Dover Pub. Inc., New York ,1956.
  7. J. Janáček: Odhalená tajemství šifrovacích klíču minulosti. Naše vojsko, Praha, 1994.