• Descripción

La asignatura de Criptografía tiene como objetivo fundamental formar a los alumnos en el ámbito de la criptografía moderna. Esta disciplina tiene cada vez más importancia en el mundo en que vivimos debido al creciente valor que tiene la información. Por un lado, las técnicas criptográficas son necesarias para proteger la seguridad y la privacidad de los usuarios cuando hacen uso de la tecnología y de las redes de comunicaciones. En especial es importante proteger el usuarios de actividades de vigilancia masiva que pueden llevar a cabo de forma ilegal no sólo empresas privadas sino también algunos organismos gubernamentales que actúan fuera de los circuitos legales. Por otra parte, más allá de la propia protección de los usuarios, las empresas y cualquier entidad que se relacione o utilice la tecnología necesita mecanismos que protejan sus activos digitales que, en ocasiones, pueden ser todos los activos de una compañía. Finalmente, el desarrollo de la criptografía también permite el nacimiento de nuevos paradigmas de relación entre las personas como la creación de nuevas monedas virtuales, las criptomonedas, que no dependen de ninguna entidad centralizada para poder funcionar.

El curso quiere dar un enfoque práctico de la criptografía, y es por este motivo que la asignatura se estructura conjuntamente en base a contenidos tanto teóricos como prácticos que son complementados con actividades de programación que permiten conocer los problemas reales que surgen en la implementación de sistemas criptográficos.

• La asignatura en el conjunto del plan de estudios

La criptografía es una asignatura dentro del área de conocimiento de la seguridad en tecnologías de la información y de las comunicaciones. La seguridad es un área muy transversal e interdisciplinar, y por eso sus asignaturas se imparten en diferentes estudios, desde las licenciaturas de matemáticas hasta las ingenierías informáticas y de telecomunicaciones. En cuanto a la ingeniería informática o de telecomunicaciones, la asignatura de criptografía está relacionada con las otras asignaturas del área de seguridad: seguridad en redes de comunicaciones y comercio electrónico. Otras asignaturas relacionadas son el Álgebra (provee al alumno de una base en aritmética modular), la Lógica (proporciona los fundamentos lógicos), la asignatura de Grafos y Complejidad (introducen problemas complejos que tienen aplicaciones en el campo de la criptografía) y, todas las asignaturas de programación, ya que algunas de las actividades prácticas requieren conocimientos de programación.

• Conocimientos previos

Para hacer el seguimiento de esta asignatura es necesario tener conocimientos básicos de matemáticas a nivel de grado, y conocimientos de algorítmica, programación procedimental y las bases de la programación orientada a objetos.

• Información previa a la matrícula

Para hacer el seguimiento de esta asignatura es necesario tener conocimientos básicos de matemáticas a nivel de grado, y conocimientos de algorítmica, programación procedimental y las bases de la programación orientada a objetos.

• Objetivos y competencias

Los objetivos de la asignatura son los siguientes:

1. Asimilar la historia, la terminología y los fundamentos de la criptografía.
2. Adquirir conocimientos básicos de aritmética modular.
3. Conocer los fundamentos teóricos de la criptografía moderna.
4. Adquirir los conocimientos necesarios para implementar cifras de clave pública y de clave privada.
5. Comprender los componentes y el funcionamiento de una infraestructura de clave pública (PKI).
6. Entender el funcionamiento de diferentes protocolos criptográficos que se utilizan en la actualidad.

Los objetivos señalados están vinculados a las competencias del Grado siguientes:

[5] Capacidad para adaptarse a las tecnologías y a los futuros entornos actualizando las competencias profesionales.

[9] Capacidad para evaluar soluciones tecnológicas y elaborar propuestas de proyectos teniendo en cuenta los recursos, las alternativas disponibles y las condiciones de mercado.

[11] Capacidad de utilizar los fundamentos matemáticos, estadísticos y físicos para comprender los sistemas TIC.

[20] Capacidad para proponer y evaluar diferentes alternativas tecnológicas para resolver un problema concreto.

• Contenidos

A continuación se detallan los contenidos de la asignatura agrupando en bloques temáticos los diferentes módulos que la componen:

Unidad 1: Conceptos básicos

Se estudia la terminología básica así como la evolución histórica de la criptografía. Se repasan los criptosistemas históricos más relevantes. Se introducen los conceptos más relevantes de aritmética modular para tener la base matemática suficiente para entender los criptosistemas y los protocolos criptográficos que se presentan a lo largo del curso. Este bloque incluye los módulos 1 y 2.

•     Módulo 1: Introducción a la criptografía
•     Módulo 2: Fundamentos matemáticos

Unidad 2: Criptografía de clave compartida

Se estudian las dos grandes familias de criptosistemas de clave compartida: cifrado de bloque y cifrado de flujo. Para cada familia se caracterizan sus propiedades principales y se estudian los criptosistemas más relevantes. Por otra parte se definen las funciones hash, incidiendo en sus propiedades y aplicaciones y analizando a fondo una de sus implementaciones más relevantes: SHA256. Este bloque incluye los módulos 3 y 4.

•     Módulo 3: Criptografía de clave simétrica
•     Módulo 4: Funciones hash

Unidad 3: Cifras de clave pública

Se da la caracterización de las propiedades más importantes de los criptosistemas de clave pública haciendo énfasis en temas como la distribución de claves, las firmas digitales, la combinación entre clave pública / clave simétrica, así como aspectos relevantes de implementación de la criptografía de clave pública . Finalmente, se estudian la arquitectura y los protocolos asociados a las infraestructuras de clave pública (Public Key Infrastructure, PKI). Este bloque incluye los módulos 5 y 6.

•     Módulo 5: Criptografía de clave pública
•     Módulo 6: Infraestructura de clave pública (PKI)

Unidad 4: Protocolos criptográficos

Se ponen en práctica las primitivas criptográficas descritas a lo largo del curso para el desarrollo de protocolos criptográficos, tales como, la compartición de secretos, las pruebas de conocimiento nulo, la transferencia inconsciente o la computación multiparte segura. Este bloque incluye el módulo 7.

•     Módulo 7: Protocolos criptográficos

Actividades prácticas

Las actividades prácticas deben permitir aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en los módulos. Siguiendo la metodología de evaluación continua, las actividades prácticas se realizarán a lo largo del curso. Las actividades prácticas se desarrollarán con el lenguaje Python, que dispone de una serie de librerías con funcionalidades matemáticas que permiten simplificar la implementación de sistemas criptográficos. Esto permite que el estudiante se pueda centrar en la parte conceptual de la materia y abstraerse de algunos detalles menos relevantes, que sí son necesarios para la implementación.

• Consulta de los recursos de aprendizaje de los que dispone la asignatura

• Recursos de aprendizaje y herramientas de apoyo

El material didáctico de la asignatura se compone de 8 módulos didácticos en formato digital. Para realizar algunas de las actividades prácticas se utilizará el lenguaje de programación Python, del que encontraréis más información en el apartado de recursos del aula.

En ciertos apartados de la asignatura se proporcionará material complementario de especial interés, que el alumno podrá encontrar en el espacio de recursos del aula.

• Informaciones sobre la evaluación en la UOC

El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal de cada estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; el intento fraudulento de obtener un resultado académico mejor; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o la utilización de material o dispositivos no autorizados durante la evaluación, entre otras, son conductas irregulares que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.

Por un lado, si se detecta alguna de estas conductas irregulares, puede comportar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables que se definan en el plan docente –incluidas las pruebas finales– o en la calificación final de la asignatura, ya sea porque se han utilizado materiales o dispositivos no autorizados durante las pruebas, como redes sociales o buscadores de información en internet, porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas del resto de estudiantes, etc.) sin la correspondiente citación, o porque se ha practicado cualquier otra conducta irregular.

Por el otro, y de acuerdo con las normativas académicas, las conductas irregulares en la evaluación, además de comportar el suspenso de la asignatura, pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.

• Consulta del modelo de evaluación