课程介绍与评测：密码学与信息理论

10 月 11, 2024 #brute-force attack, #computational security, #cryptanalysis, #Cryptography, #data protection, #entropy, #information theory, #Kerckhoff's Principle, #security, #side-channel attack

欢迎来到《密码学与信息理论》课程！这门课程结合了密码学（保护信息免受未授权访问的技术）和信息理论（信息编码与传输的研究）。课程将从信息理论的视角研究密码学，讨论诸如熵和攻击者知识能力的概念，例如凯尔霍夫原则（Kerckhoff’s Principle）。它还对比了信息理论安全性与计算安全性。

课程大纲:

密码学概述

本模块定义了密码学的技术术语，并介绍了爱丽丝、鲍勃和伊芙。为了研究攻击者伊芙的视角，我们将描述凯尔霍夫原则（“攻击者了解系统”），该原则定义了攻击者知识的范围（什么是秘密，攻击者能了解什么）。我们还将描述安全模糊性，它与凯尔霍夫原则形成对比。

信息熵

本模块研究信息熵来量化随机性。信息熵可用于衡量秘密信息或密钥的强度，该密钥决定了加密系统对未知随机密钥的攻击者的安全性。

暴力攻击与密码分析

本模块研究攻击者的视角，其目的是学习密钥并破坏加密保护。首先，我们将定义暴力攻击，并描述如何量化攻击者针对暴力攻击的努力。接着，我们将对比密码分析与暴力攻击。最后，我们将讨论完美保密性，它对密码分析免疫，是来源于信息理论的强安全性概念。

计算安全性与侧信道攻击

本模块从实用的角度研究密码学。我们将首先定义计算安全性，该安全性依赖于现实世界攻击者在计算上的限制，而不是信息理论安全性，例如一次性密码（one-time pad）。然后我们将调查侧信道攻击及来自密码系统物理实现的无意信息泄露。