暗号理論（Cryptography）[3B19]

＜授業のねらい＞

情報セキュリティの理論的な基礎となる暗号技術を習得し、暗号技術が現実の社会でどのように使われているかを知る。

＜受講にあたっての前提条件＞

剰余系演算・ブール代数・計算量に関する基礎的知識を必要とする。

＜具体的な到達目標＞

共通鍵暗号・公開鍵暗号の原理と具体的な方式を理解する。
コンピュータやインターネット使用時に暗号を正しく利用できる。
情報システム構築時に暗号を適切に利用できる。

＜授業計画及び準備学習＞

　１　暗号とは
　　　暗号の歴史、および身近に使われている暗号の例について解説する。
　　　事前学習：参考書の第１章を読んでおく。
　２　共通鍵暗号その１：共通鍵暗号とは
　　　共通鍵暗号の概要および分類について解説する。
　　　事前学習：参考書第２章５，６を読んでおく。
　３　共通鍵暗号その２：ブロック暗号
　　　ブロック暗号の方式および利用法について解説する。
　　　事前学習：参考書第２章７ー１０を読んでおく。
　４　公開鍵暗号その１：公開鍵暗号とは、RSA暗号
　　　公開鍵暗号のしくみ、RSA暗号について解説する。
　　　事前学習：参考書第３章２０を読んでおく。
　５　公開鍵暗号その２：公開鍵暗号の安全性定義、ハッシュ関数
　　　公開鍵暗号の安全性定義、ハッシュ関数について解説する。
　　　事前学習：参考書第３章２１−２３，２５，２６を読んでおく。
　６　ディジタル署名
　　　ディジタル署名のしくみおよび具体的方式について解説する。
　　　事前学習：参考書第３章２９−３５を読んでおく。
　７　認証その１：パスワード認証
　　　パスワード認証のしくみと攻撃法について解説する。
　　　事前学習：パスワードのしくみについて調べておく。
　８　認証その２：チャレンジ・レスポンス、生体認証
　　　チャレンジ・レスポンスおよび生体認証による認証方式について解説する。　
　　　事前学習：身近な生体認証について調べておく。
　９　メッセージ認証
　　　メッセージ認証のしくみについて解説する。
　　　事前学習：参考書第２章１５−１９を読んでおく。
１０　鍵生成、鍵管理、鍵共有
　　　鍵生成アルゴリズム、鍵管理・鍵共有のしくみについて解説する。
　　　事前学習：計算機における疑似乱数について調べておく。
１１　PKI
　　　PKIが必要になる理由と具体的な運用方法について解説する。
　　　事前学習：ブラウザの「証明書」の内容を調べておく。
１２　インターネット上の暗号
　　　インターネット上で使われている暗号プロトコルについて解説する。
　　　事前学習：Linux上での暗号関連コマンドについて調べておく。
１３　暗号の危殆（きたい）化
　　　暗号方式の取り替えの必要性について解説する。
　　　事前学習：参考書の上記以外の部分を読んでおく。
１４　学習成果の振り返り
　　　事前学習：前回までの総復習を行う。

＜成績評価方法＞

定期試験と毎回課すレポートによる１００点評価で行う。６０点以上を合格とする。
配点の内訳は以下の通りとする。

・定期試験(A)：１００点満点で定期試験期間に行う。再試験・追試験は行わない。
・レポート(B)：１−１３回において毎回２０点満点で行い、合算する（２６０点満点）。

評価点＝A*9/10+B/26

＜教科書＞

指定教科書なし。

＜参考書＞

今井秀樹監修　トコトンやさしい暗号の本　日刊工業新聞社

＜オフィスアワー＞

木曜２限、A-1572研究室で行う。
上記以外の時間を希望の場合はメールで事前に連絡してアポイントメントを取ること。
メールアドレス：jt13455@ns.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

情報システムの設計・運用にあたってはユーザ情報のセキュリティ保護が必須となっています。暗号理論はこの課題を解決するための基本技術です。この講義では、暗号の入門的基礎を一通り解説します。