Klasické šifry

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

Aktuálne informácie

Výučba je realizovaná bezkontaktnou dištančnou metódou (Moodle, Discord, Google Meet).

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

Organizácia predmetu

  • Prednášky: Pondelok 12:00-13:40 (Discord/Google Meet), Ing. Eugen Antal, PhD.

  • Cvičenia: Pondelok 14:00-15:40 (Moodle a Discord), Ing. Eugen Antal, PhD.

  • Konzultačné hodiny: Pondelok 12:00-15:40 cez Discord

  • Priebežné hodnotenie: (50b)

    • Test (cez moodle) s bodovou váhou 20 bodov.
    • Zadanie č. 1 na doma s bodovou váhou 15 bodov.
    • Zadanie č. 2 na doma s bodovou váhou 15 bodov.
    • Dátumy odovzdania zadaní a testov budú upresnené minimálne s týždňovým predstihom.

  • Záverečné hodnotenie: (50b)

    • Na skúšku môže ísť len študent, ktorý získa počas semestra aspoň 25 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
20.09

Základné pojmy, Evolúcia kryptografických algoritmov
27.09

Steganografia, Permutácie
04.10

Transpozičné šifry
11.10

Transpozičné šifry pokr., Substitučné šifry
18.10

Substitučné šifry pokr.
25.10

Autokľúče, Šifrovacie stroje
08.11

Zložité šifrovacie systémy
15.11

Lúštenie šifier, Štatistické vlastnosti jazyka, Entropia
22.11

Počítačové lúštenie KŠIF
29.11

Pokročilé metódy lúštenia, meta-heuristiky
06.12

Pokročilé metódy lúštenia, meta-heuristiky pokr.
13.12 – Rezerva – (konzultácie) / Prepojenie KŠIF s modernou kryptografiou

Pozn. 1.11  sa výučba neuskutoční,  (viď harmonogram, 13.12. výučba ako v pondelok, náhrada za 01. 11. 2021).

Cvičenia

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

Predbežný harmonogram  cvičení:

Dátum

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

Implementácia steganografickej metódy
04.10 Implementácia transpozičných šifier
11.10 Implementácia transpozičných šifier pokr.,

Implementácia substitučných šifier
18.10 Implementácia substitučných šifier pokr.
25.10 Implementácia substitučných šifier pokr.
08.11 Implementácia zložitých šifier
15.11 Štatistická analýza textu, IC, Entropia, odhad jazyka
22.11 Kryptoanalýza, ohodnotenie textu, odhad typu šifry
29.11 Kryptoanalýza (brute-force, lúštenie Cézarovej šifry, lúštenie Vigenere)
06.12 Automatizovaná kryptoanalýza (brute-force, heuristiky)
13.12 Automatizovaná kryptoanalýza pokr. (heuristiky)

Pozn. 1.11  sa výučba neuskutoční,  (viď harmonogram, 13.12. výučba ako v pondelok, náhrada za 01. 11. 2021).

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.