CRYPTOGRAPHIC ENGINEERING

• 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 più complesso; il tutto mantenendo un certo grado di confidenza nel livello di sicurezza generale così ottenuto.

Lezioni frontali in aula su argomenti teorici e sullo sviluppo di codice.

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 visti durante il corso. 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. L'ultima parte del corso sarà dedicata ai dettagli tecnici sugli strumenti e le tecniche per le implementazioni crittografiche.

• 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 sono 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:

• 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 sul proprio progetto e sui contenuti visti a lezione.

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