1015622 - 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.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

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.

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

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

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 attacchi 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 sui contenuti teorici visti a lezione; lo studente che superasse con sufficienza le due prove (scritte) in itinere sarà dispensato da tale colloquio.

Il voto sulla parte di teoria è attribuito indicativamente secondo il seguente schema:

• Non approvato: lo studente non ha acquisito i concetti di base e non è in grado di rispondere ad almeno il 60% delle domande né di svolgere gli esercizi teorici e pratici.
• 18-20: lo studente dimostra una padronanza appena sufficiente dei concetti base, e/o riesce ad impostare gli esercizi teorico/pratici con molta difficoltà e con vari errori.
• 21-24: lo studente dimostra una padronanza minima dei concetti di base, le sue capacità di collegamento dei contenuti sono modeste, riesce a risolvere semplici esercizi.
• 25-27: lo studente dimostra una buona padronanza dei contenuti del corso, le sue capacità di collegamento dei contenuti sono buone, risolve gli esercizi con pochi errori.
• 28-30: lo studente ha acquisito tutti i contenuti del corso ed è in grado di padroneggiarli compiutamente e di collegarli con spirito critico; risolve gli esercizi in modo completo e senza errori di particolare rilievo.

Il voto sulla parte progettuale è assegnato valutando la capacità di sviluppare il progetto assegnato, la correttezza dello stesso, il raggiungimento degli obiettivi preposti e qualità del codice. La lode è assegnata a discrezione del docente nel caso di voti eccellenti sia sulla teoria che nella valutazione del progetto.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

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