LABORATORIO DI CRITTOGRAFIA

• Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): lo studente acquisirà un background tecnico sugli strumenti informatici utili all'impiego di Crittografia Moderna nel proprio software; tali strumenti spazieranno da soluzioni ad alto livello, con soluzioni crittografiche standard pronte all'uso, a quelle a più basso livello con cui sarà possibile implementare qualunque schema crittografico pensabile.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): attraverso l'approfondimento di varie soluzioni crittografiche applicate e lo studio di attacchi crittografici notevoli, lo studente svilupperà le capacità di comprendere il livello di sicurezza offerto da una soluzione appena implementata e ad evitare approcci non sicuri nella loro implementazione.
• Autonomia di giudizio (making judgements): attraverso la comprensione delle definizioni di sicurezza standard, lo studente potrà valutare la bontà di uno schema crittografico e valutarne la pertinenza tecnica in uno soluzione software che lo includa.
• Abilità comunicative (communication skills): lo studente consoliderà le capacità di esprimersi con terminologie e nozioni proprie della Crittografia Moderna; ciò gli permetterà di interfacciarsi correttamente sia con materiale tecnico del settore che di collaborare proficuamente con esperti del settore.
• Capacità di apprendimento (learning skills): il background sviluppato nel corso propedeutico di Crittografia, corredato con le conoscenze tecnico-pratiche di questo, permetterà allo studente di approcciare l'adozione/adattamento/sviluppo di uno schema crittografico nell'ambito di un progetto software pià complesso; il tutto mantenendo un certo grado di confidenza nel livello di sicurezza generale così ottenuto.

requisiti: conoscenza della teoria alla base della Crittografia Moderna, buone capacità di programmazione

propedeuticità: Crittografia

La frequenza a lezione è fortemente consigliata.

Il corso è una prosecuzione del percorso teorico iniziato con l'insegnamento "Crittografia" e rappresenta un ponte verso il mondo pratico. Gli argomenti trattati ricadono nella cosiddetta "Cryptographic Engineering": fusione di conoscenze teorico-pratiche che permettono di implementare schemi crittografici in modo corretto, sicuro ed efficiente. Una parte del corso è dedicata al richiamo dei concetti e definizioni principali dal corso di teoria e alla presentazione degli algoritmi efficienti che stanno alla base di qualunque implementazione di numeri a multi-precisione (MPI). Tali conoscenze saranno indispensabili per ottimizzare le prestazioni delle proprie implementazioni e per meglio comprendere alcuni attacchi crittografici avanzati. Una parte del corso sarà dedicata allo studio di standard reali (SSL/TLS, SSH) e alla presentazione di attacchi crittografici notevoli ai loro danni: tale studio permetterà di meglio comprere alcuni dei principi generali alla base di qualunque implementazione corretta e sicura. Tra gli attacchi presentati ci saranno anche i cosiddetti "Side-Channel Attack": con particolare focus su quelli basati sul timing delle primitive crittografiche attaccate.

• Alfred Menezes, Paul van Oorschot, Scott Vanstone: Handbook of Applied Cryptography
• Christof Paar, Jan Pelzl: Understanding Cryptography: A Textbook for Students and Practitioners
• N.P. Smart: Cryptography Made Simple

A lezione si farà inoltre riferimento a svariati articoli scientifici di volta in volta segnalati.

Parzialmente disponibile sulla pagina del corso o su Studium: slide ed esempi distribuiti dal docene direttamente agli studenti.

L'esame prevede l'assegnazione di un articolo scientifico in lingua originale allo studente: tale articolo conterrà tipicamente la proposta di uno o più schemi crittografici o attachi notevoli a schemi noti.

Lo studente, previo approfondimento dell'articolo limitatamente alle parti concordate (no dimostrazioni), dovrà:

• tenere un piccolo seminario di 20-30 minuti in cui presenterà i contenuti dell'articolo assegnato;
• realizzare un progetto implementativo (usando gli strumenti e le tecniche viste a lezione) di alcuni schemi crittografici (o attacchi) contenuti nell'articolo stesso;
• sostenere un colloquio orale sulla propria presentazione, sul proprio progetto e sui contenuti visti a lezione.

E' prevista una prova in itinere intermedia sulla parte degli algoritmi per MPI efficiente. Il suo superamento esonera lo studente da tali argomenti durante il colloquio orale.

Lo studente sceglierà l'articolo scientifico a partire da una rosa di articoli segnalati dal docente. Le parti dell'articolo da includere nello studio e quali schemi implementare saranno concordate con il docente. Nell'ambito di un appello ufficiale, previa prenotazione, lo studente terrà pubblicamente il proprio breve seminario. Nello stesso giorno si terrà il colloquio orale che verterà sia sui dettagli della parte progettuale che sui contenuti visti a lezione.

Esempi di assegnamenti per progetti passati sono disponibili su richiesta al docente.