2024年度学院等開講科目工学院情報通信系情報通信コース

現代暗号理論

開講元: 情報通信コース
担当教員: 尾形わかは
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月3-4 (WL2-301(W631)) / 木3-4 (WL2-301(W631))
クラス: -
科目コード: ICT.C401
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

共通鍵暗号、公開鍵暗号、ディジタル署名、秘密分散共有法、零知識証明などの現代暗号技術について、それぞれのモデルや安全性の定義、安全性の証明などを解説する。
暗号とは情報を秘匿化するために用いられるものであるが、暗号技術と言った場合には、秘匿性のための暗号方式だけではなく、送信情報の改ざん検出を行うためのメッセージ認証、否認防止を可能とするディジタル署名、本人確認を行う認証方式などを含む。このような現代暗号技術は、整数論を主とする高度な数学によってその安全性が担保されている。これらの理論を理解し、現代暗号によって何が可能となるか学んでほしい．

到達目標

本講義を履修することによって、次の能力を習得する。
1) 基本的な暗号技術について，その仕組みを他者に説明できる
2) 現代暗号技術の安全性の背景を他者に説明できる
3) 計算量的な安全性と情報量的な安全性の違いを他者に説明できる
4) 現代暗号によって可能であることと不可能であることを区別できる

キーワード

共通鍵暗号、公開鍵暗号、メッセージ認証、ディジタル署名、秘密分散共有法、零知識証明、安全性モデル

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

基本的に，講義者がテキストに従って説明をする．場合によっては，講義中に理解を促すための演習問題を課す．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	暗号理論における安全性概念の基礎	暗号系のモデル，安全性の考え方を理解する
第2回	共通鍵暗号と利用モード	事前に，前回講義の復習をしておくこと．
第3回	公開鍵暗号１：モデルとＲａｂｉｎ暗号	公開鍵暗号のモデルと安全性の考え方を理解する
第4回	公開鍵暗号２：エルガマル暗号	事前に，前回講義の復習をしておくこと．
第5回	ディフィー・ヘルマン鍵交換とエルガマル暗号の安全性	事前に，エルガマル暗号の復習をしておくこと．
第6回	メッセージ認証	メッセージ認証のモデルと安全性の定義を理解する．
第7回	ディジタル署名の基礎	事前に，テキストの２章の復習をしておくこと．
第8回	ディジタル署名の具体例	事前に，前回講義の復習をしておくこと．
第9回	ゼロ知識証明の基礎	ゼロ知識証明とは何か，その定義を理解する．
第10回	ゼロ知識証明の応用	事前に，前回講義の復習をしておくこと．
第11回	秘密分散法の基礎	秘密分散法とは何か，その定義を理解する．
第12回	秘密分散法の応用	事前に，前回講義の復習をしておくこと．
第13回	ハッシュ関数	事前に，ディジタル署名の復習をしておくこと．
第14回	疑似乱数生成

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

指定なし

参考書、講義資料等

授業で扱う全ての資料は、事前にT2SCHOLAにアップする。
参考書：「現代暗号の基礎数理」　黒澤馨・尾形わかは著

成績評価の方法及び基準

上述の目標の到達を，期末試験によって評価する．

履修の条件・注意事項

特になし