Anno di corso: 1

Anno di corso: 2

Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 12
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 33
Tipo: Lingua/Prova Finale

TEORIA DELL'INFORMAZIONE E CRITTOGRAFIA

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2015/2016
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2015/2016
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
50
Prerequisiti: 

Argomenti trattati nei corsi di matematica della laurea triennale in Informatica. E' utile - ma non indispensabile - la conoscenza di alcune nozioni di base di informatica teorica (in particolare, macchine di Turing).

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

La verifica dell'apprendimento è basata su un colloquio orale

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Comprensione dei principi di funzionamento dei codici per la correzione d’errore, e di alcune semplici tecniche di compressione dati lossless (senza perdita di informazione). Capacità di capire il funzionamento di un crittosistema o di un protocollo crittografico. Capacità di scegliere gli strumenti crittografici adatti per proteggere i dati durante la loro trasmissione e/o memorizzazione.

Contenuti

Nozioni e concetti alla base della Teoria dell’Informazione, della Teoria dei Codici e della Crittografia moderna. Il corso fornisce inoltre gli strumenti concettuali e teorici che consentono di comprendere le tecniche avanzate attualmente utilizzate per proteggere la trasmissione e la memorizzazione di informazioni in presenza di agenti ostili o di rumore nel canale.

Programma esteso

1 "Codici per la correzione degli errori:
- Definizione di sorgente, canale, codifica.
- Codici per il riconoscimento di errori. Controlli di parità.
- Codici a correzione d'errore. Approccio geometrico e approccio algebrico. Codici di Hamming.
"

2 "Codifica di sorgente:
- Codici istantanei e loro costruzione.
- Disuguaglianze di Kraft e di McMillan.
- Codici di Huffman."

3 "L’entropia:
- Definizione e proprietà matematiche.
- Codici di Shannon-Fano.
- Primo teorema di Shannon. "

4 "Il canale rumoroso:
- Definizione di canale, entropie di canale e mutua informazione.
- Capacità di canale.
- Il canale binario simmetrico.
- Secondo teorema di Shannon."

5 "Introduzione alla Crittografia:
- Definizione di crittosistema.
- Modelli di attacco.
- Crittosistemi storici, e loro crittoanalisi."

6 "Crittosistemi simmetrici:
- Crittosistemi standard: DES, 3DES e AES.
- Modi di funzionamento dei crittosistemi simmetrici.
"

7 "Fondamenti teorici dei crittosistemi simmetrici:
- Confusione e diffusione.
- Reti di permutazione e sostituzione.
- Struttura di Feistel."

8 "Crittosistemi a chiave pubblica:
- Funzioni one-way: logaritmi discreti e il problema della fattorizzazione.
- Protocollo di Diffie-Hellman. Il crittosistema ElGamal. Crittosistemi ibridi.
- Il crittosistema RSA. Alcuni semplici attacchi ad RSA. RSA randomizzato.
"

Bibliografia consigliata

• R.W. Hamming. Coding and Information Theory. Second edition, Prentice-Hall, 1986.
• D.R. Stinson. Cryptography: Theory and Practice. Third Edition, CRC Press, 2005.
• Appunti forniti dal docente.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in aula