情報科学研究科Graduate School of Computer and Information Sciences
COT500K1（計算基盤 / Computing technologies 500）暗号理論Cryptography
尾花 賢Satoshi OBANA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 情報科学研究科Graduate School of Computer and Information Sciences |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | TZ006 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 木4/Thu.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory |
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Outline (in English)
Course outline: This course introduces the theory and the practice of modern cryptography.
Learning objectives: Students will learn various cryptographic technologies such as cryptosystem, authentication, and so on.
Course outline: This course introduces the theory and practice of information security.
Learning objectives: Students will learn how cryptographic protocol works. Students will also learn how to implement cryptographic protocol with programming language.
Learning activities outside of classroom: Students are expected to study more than four hours for a class.
Grading criteria: Contribution to the class: 20%, Final report: 80%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
インターネットを安心・安全に利用する上で不可欠な技術である暗号・認証といった技術に求められる要件を学ぶ．
到達目標Goal
暗号・認証といった技術に求められる要件を理解するとともに，それらの実際の構成法，安全性証明を理解することを目標とする．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
本講義は，暗号，デジタル署名など，情報セキュリティの基礎となる技術がどのように形式的に定義されるかを学ぶとともに，技術の実際の構成法，および，その安全性証明の理解を通して，現代暗号理論の理解に必要な基礎知識を習得する．また，講義の後半では，秘密分散や，マルチパーティ計算といった多者間のやりとりを伴う複雑な暗号プロトコルの構成について触れ，複雑なプロトコルの中で基礎的な技術がどのように利用されるかを学ぶ．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[未定/undecided]：暗号理論の概要
情報理論的安全性，計算量理論的安全性などの概念を理解する．
2[未定/undecided]：数論の基礎
群，環，体といった暗号技術で利用する数論の基礎を理解する．
3[未定/undecided]：一方向性関数
一方向性関数の定義と候補について学ぶ．
4[未定/undecided]：一方向性関数のハードコアビット
Goldreich-Levin定理について学ぶ．
5[未定/undecided]：擬似乱数生成
擬似乱数生成の定義，安全性の概念と構成法を理解する．
6[未定/undecided]：公開鍵暗号
公開鍵暗号の定義と安全性の概念を理解する．
7[未定/undecided]：ランダムオラクルモデルとRSA-OAEP
ランダムオラクルモデルとRSA-OAEP，およびRSA-OAEPの安全性証明を理解する．
8[未定/undecided]：Cramer-Shoup暗号
Cramer-Shoup暗号とその安全性証明を理解する．
9[未定/undecided]：ハイブリッド暗号
ハイブリッド暗号とその構成法の基礎を理解する．
10[未定/undecided]：デジタル署名
デジタル署名の定義，安全性の概念，および一方向性関数からの構成法を理解する．
11[未定/undecided]：RSA-FDH署名
RSA-FDH署名とその安全性証明を理解する．
12[未定/undecided]：秘密分散法
秘密分散法の定義，構成法，安全性証明の基礎を学ぶ．
13[未定/undecided]：情報理論的に安全なマルチパーティ計算
情報理論的に安全なマルチパーティ計算の基礎を学ぶ．
14[未定/undecided]：計算量理論的に安全なマルチパーティ計算
計算量理論的に安全なマルチパーティ計算の基礎を学ぶ．
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
講義内で説明した内容は，次回までに完全に理解しておくこと．本授業の準備・復習等の授業時間外学習は，各週につき4時間を標準とする．
テキスト（教科書）Textbooks
必要な資料は講義で適宜配布
参考書References
森山大輔，西巻陵，岡本龍明，「公開鍵暗号の数理」，共立出版，ISBN978-4-320-01951-5
成績評価の方法と基準Grading criteria
レポート: 80%, 授業への貢献度: 20%
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし