Курс Основи криптографії

Ви навчитеся реалізовувати алгоритми шифрування й обирати їх відповідно до потреби. За допомогою симетричної криптографії навчитеся шифрувати й дешифрувати Big Data, а завдяки асиметричній криптографії - створювати цифрові підписи та спростовувати підробки.

Програма курсу

Історія криптографії, термінологія та класичні шрифти

• Ознайомитеся з історією становлення та розвитку криптографії
• Розберетеся в основних термінах і принципах криптографії
• Зрозумієте відмінність між кодуванням і шифруванням
• Дізнаєтеся про принципи та вразливості класичних шифрів

Випадкові числа, криптографічна стійкість

• Зрозумієте роль випадкових та псевдовипадкових чисел у криптографічних алгоритмах
• Дізнаєтеся про вимоги до криптографічно стійких генераторів псевдовипадкових чисел (ГПВЧ)
• Розберете значення криптографічної стійкості
• Розберете моделі атак: KPA, KCA, CPA, CCA, CCA2
• Навчитеся оцінювати складність атаки на криптографічний алгоритм

Симетричні шифри

• Дізнаєтеся, в чому відмінності між блоковими й потоковими симетричними шрифтами
• Вивчите принцип роботи поширених симетричних шифрів: Legacy (DES, 3DES, ГОСТ 28147), сучасні шифри (AES, ChaCha), шрифти Східної Європи (ГОСТ 28147, "Калина", "Струмок", "Кузнєчік", BelT)
• Розглянете вимоги до генерування ключів

Режим роботи шифрів та особливості реалізації

• Зрозумієте важливість застосування правильного режиму роботи шифру для кожного Use Case
• Дізнаєтеся про потребу автентифікованого шифрування та засоби його забезпечення
• Вивчите особливості, на які треба зважати під час реалізації криптографічних алгоритмів
• Навчитеся обирати коректний метод шифрування для кожної задачі

Хешування

• Розберете відмінність між хеш-функціями загального призначення та криптографічного
• Дізнаєтеся, яким вимогам має відповідати криптографічна хеш-функція
• Вивчите основні принципи побудови хеш-функцій
• Зрозумієте правила коректного використання хеш-функцій для кожного Use Case

Асиметрична криптографія: RSA

• З'ясуєте, в чому полягає суть асиметричної криптографії та що таке електронний цифровий підпис
• Зрозумієте принцип дії криптографічного алгоритму з відкритим ключем RSA
• Розберете основні схеми роботи RSA та навчитеся використовувати його для шифрування і підпису
• Дізнаєтеся про нюанси реалізації RSA

Протоколи узгодження ключів

• Дізнаєтеся, навіщо потрібні протоколи узгодження ключів
• Розглянете моделі атак на протоколи узгодження ключів
• Розберете принцип роботи й обмеження протоколу Діффі-Хеллмана
• Навчитеся реалізовувати узгодження ключів з використанням протоколу Діффі-Хеллмана

Криптограія на еліптичних кривих

• Дізнаєтеся, що таке еліптична крива і як проводити операції над групами точок еліптичної кривої
• Навчитеся використовувати основні алгоритми електронного цифрового підпису (ЕЦП) на базі еліптичних кривих

Public Key Infrastructure

• Дізнаєтеся, що таке інфраструктура відкритих ключів (Public Key Infrastructure - PKI)
• Зрозумієте, в чому потреба PKI для забезпечення шифрування між клієнтом та сервером в інтернеті
• З'ясуєте, як безпека транспортного рівня (Transport Layer Security - TLS) захищає зʼєднання між клієнтом і сервером
• Дізнаєтеся, як працюють центри сертифікації
• Розберете ієрархічний принцип довіри в ланцюгах сертифікатів

Прикладна криптографія: OpenSSH, Wireguard, Signal

• Дізнаєтеся, як вивчені алгоритми використовують у реальних протоколах
• Вивчите особливості протоколу SSH, Wireguard та Signal, який лежить в основі більшості сучасних безпечних месенджерів: Signal, Facebook Messenger, WhatsApp, Google Messages
• Навчитеся налаштовувати Wireguard VPN

Квантові комп'ютери та постквантова криптографія

• Зрозумієте принцип дії квантових компʼютерів та їхню загрозу криптографічним алгоритмам для класичного компʼютера
• Дізнаєтеся, для чого призначені основні постквантові алгоритми
• Розберете квантово стійкі алгоритми: на основі кодів з корекцією, на основі алгебраїчних решіток, на основі систем рівнянь від багатьох змінних, на основі хеш-функцій
• Дізнаєтеся про поточний стан використання постквантових алгоритмів в реальному світі

Криптографія для криптовалют

• Розберете структуру blockchain та його застосування для зберігання даних без довіреної третьої сторони
• З'ясуєте, як працює децентралізована база даних
• Дізнаєтеся, які структури даних та алгоритми широко використовуються в криптовалютах
• Розберете такі протоколи, як протоколи мультипідпису, протоколи підпису Шнорра, протоколи агрегованих підписів тощо

Особливості курсу

• Теорія та практика
• Робота з вразливостями
• Кейс у портфоліо
• Допомога ментора

Викладачі курсу

Руслан Кіянчук - Cryptography & Software Engineer at NAVAN