Anno di corso: 1

Anno di corso: 2

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

TEORIA DELL'INFORMAZIONE E CRITTOGRAFIA

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2018/2019
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2018/2019
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
50
Prerequisiti: 

Argomenti trattati nei corsi di matematica della laurea triennale in Informatica. È 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 avente per oggetto gli argomenti svolti a lezione

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

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

Codifica di sorgente:

Codici istantanei e loro costruzione
Disuguaglianze di Kraft e di McMillan
Codici di Huffman

L’entropia:

Definizione e proprietà matematiche
Codici di Shannon-Fano
Primo teorema di Shannon

Il canale rumoroso:

Definizione di canale, entropie di canale e mutua informazione
Capacità di canale
Il canale binario simmetrico
Secondo teorema di Shannon

Introduzione alla Crittografia:

Definizione di crittosistema
Modelli di attacco
Crittosistemi storici, e loro crittoanalisi

Crittosistemi simmetrici:

Crittosistemi standard: DES, 3DES e AES
Modi di funzionamento dei crittosistemi simmetrici

Fondamenti teorici dei crittosistemi simmetrici:

Confusione e diffusione
Reti di permutazione e sostituzione
Struttura di Feistel

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

Generatori di numeri pseudo-casuali
Schemi di firma digitale
Funzioni di hash crittografiche

Bibliografia consigliata

Libri:

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