A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Bizonyított biztonság
Provable Security
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIHID022 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
Dr.Vajda István
elérhetőség:
vajda.istvan@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Tantárgyprogram
1. hét: Bevezetés
Alapvető paradigmák a bizonyított biztonságban: algoritmikus redukció, algoritmikus megkülönböztethetőség, szimulálhatóság. UC (univerzális kompozíciós) módszertan.
UC módszertani alapok
2. hét:
Protokoll modellezés: A csupasz modell. Környezet modellje. A támadó modelljei. Ideális funkcionalitás, ideális protokoll. Hibrid protokoll. Számítási modellek: interaktív Turing-gép (ITM), PPT ITM. ITM-ek rendszere.
3. hét: Protokoll biztonságossága definíciója: Protokoll UC-emuláció. Emuláció tranzitivitás. Szimulációs overhead tétel.
4. hét: Bizonyítástechnikai eszközök: Statiszta (dummy) támadó és a kapcsolatos UC-emulációs tétel. Black-box szimuláció és a kapcsolatos UC-emulációs tétel. Környezetfüggő szimuláció tétele.
5. hét: Standard hibrid bizonyítástechnika példákkal. Univerzális kompozíció (UC) definíciója. UC-tétel.
6. hét: UC-tétel kiterjesztése és diszkussziója speciális feladatokban: Különböző protokollok kompozíciója. Protokoll példányok egymásba ágyazása és tétele.
7. hét: UC-tétel kiterjesztése a példányok által nem szeparált (közös használatú) állapotváltozók és véletlen elemek esetére.
UC-módszertan előnyei: stand-alone modell specifikáció és analízis; automatizált bizonyítás lehetőségei.
Ideális funkcionalitás definíciók kriptográfiai feladatokban és kapcsolatos realizációs tételek
UC-modellek specializálásai
8. hét: Hitelesített kommunikáció, Biztonságos kommunikáció, Szinkron kommunikáció
9. hét: Set up modellek, trust modellek: közös referencia string model, kulcs set-up modellek, Korrupció modellek
Alap protokoll primitívek
10. hét: Biztonságos kommunikációs kapcsolat, kulcscsere: kapcsolatkulcs
11. hét: Nyilvános kulcsú rejtjelezés, digitális aláírás
Speciális protokollok
12. hét: Bit elkötelezés, Távoli pénzfeldobás, Zero knowledge, Oblivious transfer, Sokrésztvevős biztonságos függvény-kiértékelés
Alkalmazási példák UC-tervezésre es analízisre
13. hét: Kulcscsere: Needham-Scroeder-Lowe protokoll, Routing protokollok ad-hoc hálózatokban
14. hét: Anonim kommunikáció, Realizálhatóság korlátai
A kriptográfiai feladatokra kidolgozott algoritmusok tradicionálisan, de ma is tipikusan informális megfontolásokon alapszanak, ami gyakran vezet hibás, nem biztonságos megoldásokhoz.
A tárgy célja, hogy bevezetést adjon a bizonyított biztonságot nyújtó módszertanba, amely az algoritmikus megkülönböztethetetlenségen és a szimulációs paradigmákon alapszik.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Előadás, az előadáson megoldott szemléltető feladatokkal
Tanulástámogató anyagok
Online források
- Goldreich: Foundations of Cryptography, Cambridge Press, 2004; - R.Canetti: Universally Composable Security: A New Paradigm for Cryptographic Protocols, IACR ; Archieve, 2005; - M.Backes, B. Pfitzmann, M.Waidner: A Universally Composable Cryptographic Library, IACR; Archieve, 2003; - Angol nyelvű cikkek az egyes hetekhez (előadáson szétosztva); - Előadás slide-sorozat.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Kriptográfiai alapismeretek. Algoritmusok bonyolultság-elmélete alapismeretek. Diszkrét valószínűségszámítási alapok.
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Kriptográfiai alapismeretek. Algoritmusok bonyolultság-elmélete alapismeretek. Diszkrét valószínűségszámítási alapok.
Általános szabályok
Követelmények:
a. A szorgalmi időszakban: 1 NZH
b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga választott tételekkel.
c. Elővizsga: megbeszélés szerint
Pótlási lehetőségek:
NZH pótlása a vizsgaidőszak első hetében.
Vizsga pótlása a vizsgaidőszakban.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
Az MSc képzés témakörrel kapcsolatos kötelező bevezető tárgyainak (Diszkrét matematika, Valószínűségszámítás, Adatbiztonság) legalább jó rendű teljesítése ajánlott előfeltétel. Az összes további szükséges előismeretet a tárgy nyújtja. A tárgy angol nyelvű segédanyagokat is használ.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.