| Criptografia | Codi: 05.601 : 6 |
L'assignatura de Criptografia té com a objectiu fonamental formar als alumnes en l'àmbit de la criptografia moderna. Aquesta disciplina té cada vegada més importància en el món en que vivim a causa del creixent valor que té la informació. D'una banda, les tècniques criptogràfiques són necessàries per tal de protegir la seguretat i la privacitat dels usuaris quan fan ús de la tecnologia i de les xarxes de comunicacions. En especial és important protegir el usuaris d'activitats de vigilància massiva que poden dur a terme de forma il·legal no només empreses privades sinó també alguns organismes governamentals que actuen fora dels circuïts legals. D'altra banda, més enllà de la pròpia protecció del usuaris, les empreses i qualsevol entitat que es relacioni o utilitzi la tecnologia necessita mecanismes que protegeixin els seus actius digitals que, en ocasions, poden ser tots els actius d'una companyia. Finalment, el desenvolupament de la criptografia també permet el naixement de nous paradigmes de relació entre les persones com ara la creació de noves monedes virtuals, les criptomonedes, que no depenen de cap entitat centralitzada per poder funcionar.
El curs vol donar un enfocament pràctic de la criptografia, i és per aquest motiu que l'assignatura s'estructura conjuntament en base a continguts tant teòrics com pràctics que són complementats amb activitats de programació que permeten conèixer els problemes reals que sorgeixen en la implementació de sistemes criptogràfics
La criptografia és una assignatura dins de l'àrea de coneixement de la seguretat en tecnologies de la informació i de les comunicacions. La seguretat és una àrea molt transversal i interdisciplinar, i per això les seves assignatures s'imparteixen en diferents estudis, des de les llicenciatures de matemàtiques fins a les enginyeries informàtiques i de telecomunicacions. Pel que fa a l'enginyeria informàtica o de telecomunicacions, l'assignatura de criptografia està relacionada amb les altres assignatures de l'àrea de seguretat: seguretat en xarxes de comunicacions i comerç electrònic. Altres assignatures que hi estan relacionades són l'Àlgebra (proveeix a l'alumne d'una base en aritmètica modular), la Lògica (proporciona els fonaments lògics), l'assignatura de Grafs i Complexitat (s'introdueixen problemes complexos que tenen aplicacions en el camp de la criptografia) i, totes les assignatures de programació, ja que algunes de les activitats pràctiques requereixen coneixements de programació.
Per fer el seguiment d'aquesta assignatura cal tenir coneixements bàsics de matemàtiques a nivell de grau, i coneixaments d'algorísmica, programació procedimental i les bases de la programació orientada a objectes.
Per poder aprofitar l'estudi d'aquesta assignatura cal tenir uns coneixements bàsics de matemàtiques i de programació.
Els objectius de l'assignatura són els següents:
- Assimilar la història, la terminologia i els fonaments de la criptografia.
- Adquirir coneixements bàsics d'aritmètica modular.
- Conèixer els fonaments teòrics de la criptografia moderna.
- Adquirir els coneixements necessaris per implementar xifres de clau pública i de clau privada.
- Comprendre els components i el funcionament d'una infraestructura de clau pública (PKI).
- Entendre el funcionament de diferents protocols criptogràfics que s'utilitzen en l'actualitat.
Els objectius assenyalats estan vinculats a les competències del Grau següents:
[5] Capacitat per adaptar-se a les tecnologies i als futurs entorns actualitzant les competències professionals.
[9] Capacitat per avaluar solucions tecnològiques i elaborar propostes de projectes tenint en compte els recursos, les alternatives disponibles i les condicions de mercat.
[11] Capacitat d'utilitzar els fonaments matemàtics, estadístics i físics per comprendre els sistemes TIC.
[20] Capacitat per proposar i avaluar diferents alternatives tecnològiques per resoldre un problema concret.
A continuació es detallen els continguts de l'assignatura agrupant en blocs temàtics els diferents mòduls que la composen:
Unitat 1: Conceptes bàsics
S'estudia la terminologia bàsica així com l'evolució històrica de la criptografia. Es repassen els criptosistemes històrics més rellevants. S'introdueixen els conceptes més rellevants d'aritmètica modular per tal de tenir la base matemàtica suficient per entendre els criptosistemes i els protocols criptogràfics que es presenten al llarg del curs. Aquest bloc inclou els mòduls 1 i 2.
- Mòdul 1: Introducció a la criptografia
- Mòdul 2: Fonaments matemàtics
Unitat 2: Criptografia de clau compartida
S'estudien les dues grans famílies de criptosistemes de clau compartida: xifratge de bloc i xifratge de flux. Per cada família es caracteritzen les seves propietats principals i s'estudien els criptosistemes més rellevants. D'altra banda es defineixen les funcions hash, incidint en les seves propietats i aplicacions i analitzant-ne a fons una de les seves implementacions més rellevants: SHA256. Aquest bloc inclou els mòduls 3 i 4.
- Mòdul 3: Criptografia de clau simètrica
- Mòdul 4: Funcions hash
Unitat 3: Xifres de clau pública
Es dóna la caracterització de les propietats més importants dels criptosistemes de clau pública fent èmfasi en temes com la distribució de claus, les signatures digitals, la combinació entre clau pública / clau simètrica així com aspectes rellevants d'implementació de la criptografia de clau pública. Finalment s'estudien l'arquitectura i els protocols associats a les infraestructures de clau pública (Public Key Infrastructure, PKI). Aquest bloc inclou els mòduls 5 i 6.
- Mòdul 5: Criptografia de clau públicaXifres de clau pública
- Mòdul 6: Infraestructura de clau pública (PKI)
Unitat 4: Protocols criptogràfics
Es posen en pràctica les primitives criptogràfiques descrites al llarg del curs per al desenvolupament de protocols criptogràfics, com ara, la compartició de secrets, les proves de coneixement nul, la transferència inconscient o la computació multipart segura. Aquest bloc inclou el mòdul 7.
- Mòdul 7: Protocols criptogràfics
Activitats pràctiques
Les activitats pràctiques han de permetre aplicar els coneixements teòrics adquirits als mòduls. Seguint la metodologia d'avaluació contínua, les activitats pràctiques es realitzaran al llarg del curs. Les activitats pràctiques es desenvoluparan amb el llenguatge Python, per al qual hi ha un seguit de llibreries amb funcionalitats matemàtiques que permeten simplificar la implementació de sistemes criptogràfics. Això permet que l'estudiant es pugui centrar en la part conceptual de la matèria i abstraure's d'alguns detalls menys rellevants que sí són necessaris per a la implementació.
| Criptografia |
El material didàctic de l'assignatura es compon de 8 mòduls didàctics en format paper. Per tal de realitzar algunes de les activitats pràctiques s'utilitzarà el llenguatge de programació Python, del qual en trobareu més informació a l'apartat de recursos de l'aula..
En certs apartats de l'assignatura es proporcionarà material complementari d'especial interès, que l'alumne podrà trobar a l'espai de recursos de l'aula.
El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat dels exercicis realitzats.
La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; l'intent fraudulent d'obtenir un resultat acadèmic millor; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o la utilització de material, programari o dispositius no autoritzats durant l'avaluació, entre altres, són conductes irregulars en l'avaluació que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.
Aquestes conductes irregulars poden comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent -incloses les proves finals- o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials, programari o dispositius no autoritzats durant les proves, com ara xarxes socials o cercadors d'informació a internet, perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, o perquè s'ha dut a terme qualsevol altra conducta irregular.
Així mateix, i d'acord amb la normativa acadèmica, les conductes irregulars en l'avaluació també poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui, de conformitat amb l'establert a la normativa de convivència de la UOC.
En el marc del procés d'avaluació, la UOC es reserva la potestat de:
- Sol·licitar a l'estudiant que acrediti la seva identitat segons l'establert a la normativa acadèmica.
- Sol·licitar a l'estudiant que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació, tant avaluació contínua com avaluació final, per mitjà d'una prova oral o els mitjans síncrons o asíncrons que estableixi la Universitat. Aquests mitjans tindran per objecte verificar els coneixements i les competències que garanteixin l'autoria; en cap cas no implicaran una segona avaluació. Si no és possible garantir l'autoria de l'estudiant, la prova serà qualificada amb D, en el cas de l'avaluació contínua, o amb un Suspens, en el cas de l'avaluació final.
A aquests efectes, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús d'un micròfon, una càmera o altres eines durant l'avaluació; és responsabilitat de l'estudiant assegurar que aquests dispositius funcionen correctament.
|
Model pendent assignació |