Aine eesmärk on tutvustada üliõpilastele krüptograafia põhjapanevaid printsiipe ja nende
rakendamist reaalses keskkonnas. Üliõpilased saavad ülevaate krüptoprimitiividest, nende kasutusalast, funktsionaalsetest nõuetest, turvanõuetest ning primitiivide haavatustest.
Aine eesmärk on anda ülevaade krüptograafia protokollide piirangutest ja puudustest ning protokollide arendamise ja implementeerimise raskustest. Aine üldeesmärk on anda üliõpilastele vajalikud teadmised, et mõista krüptograafia rolli ja rakendust informatsiooni konfidentsiaalsuse säilitamises. See võimaldab rakendada krüptograafiat efektiivselt, et vähendada oma organisatsiooni riski profiili.

This course aims to introduce cryptographic primitives and fundamental protocols, with a focus on their applications. Students will learn the role of cryptography in securing communications and data, how cryptography is used to provide data integrity, authenticity and maintain its confidentiality. Conversely, students will also learn the pitfalls and limitations of cryptographic protocols, and the difficulty associated with designing and implementing them. As a result, the course will develop the students’ ability to develop and analyse secure digital systems.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- selgitab kõige sagedamini kasutatud krüptoprimitiivide omadusi ja nende tugevaid ning nõrku külgi;
- selgitab ja rakendab laialt kasutatud krüptosüsteeme (PGP, RSA);
- näitab arusaamist keerukamatest protokollidest ning toob välja krüptoprimitiivide kombineerimise kasu ja puudused;
- analüüsib ja leiab krüptoprotokollide puudusi;
- kirjeldada krüptograafialase algoritmide ja protokollide analüüsimise ja implementeerimisega seotud raskusi;
- kirjutab programmi, mis kasutab ülesannete lahendamiseks standardset krüptograafilist teeki;
- selgitab, kuidas konsulteeritakse autoriteetsete allikatega krüptograafia parimate praktikate kohta;
- kirjeldab ja selgitab vajadust arendada postkvant-krüptograafiat.

On completion of this course student:
- explains the basic properties, functions and limitations of cryptographic primitives and their modern algorithms;
- demonstrates an understanding of more complex protocols, the benefits and pitfalls of combining cryptographic primitives;
- analyses and locate issues in security protocols relevant to cryptography;
- describes the difficulty associated with designing, analysing and implementing cryptographic algorithms and protocols;
- produces a program that uses a standard cryptographic library to solve a security problem;
- explains how to consult authoritative sources on cryptographic best practices;
- describes the need for and the move towards post-quantum cryptography.

Krüptograafia mängib veebikeskonnas olulist rolli, et takistada andmete juurdepääsu kõrvalistele isikutele. Seetõttu on oluline, et küberturbe spetsialistid mõistaksid krüptograafia mõisted ja nende kasutamist reaalsetest situatsioonides. Sellel kursusel tutvustatakse üliõpilastele krüptograafia kontsepte ja põhimõisteid. See hõlmab erinevate sümmeetriliste (AES, Chacha20), assümmeetriliste (RSA, ECC, ECDSA), krüptograafiliste hash (SHA2/SHA3) algoritmide kasutamist ja tüüpilist krüptoalgoritmi elutsüklit. Krüptoalgoritmide rakendamine on arvesse võetud, näiteks allkirjastamine, PKI, PGP, TLS, andmebaasid ja võrkude turvalisus.
Õppeaine keskendub küsimusele „miks?“ krüptograafias ja selle reaalsele kasutusele maailmas, mitte ainult matemaatilisele teooriale. Üliõpilastele õpetatakse, kuidas võib krüptograafia rakendamine ja praktiline kasutamine tekitada täiendavaid nõrkusi ning kuidas nende vastu võidelda.

Cryptography plays a fundamental role in the online information environment to prevent data from being accessed by unauthorised entities and to provide digital authenticity. It is therefore essential that cybersecurity professionals understand the concepts of cryptography and its deployment in real world situations.
In this course, students will learn about the fundamentals of cryptography and key cryptographic concepts. This includes the use of a variety of symmetric algorithms (e.g. AES, Chacha20), asymmetric algorithms (e.g. RSA, ECC, ECDSA) and cryptographic hash algorithms (e.g. SHA2 and SHA3 families), the typical lifecycle of cryptographic algorithms and their purposes. Students will see how these algorithms can be combined to obtain more complex protocols such as TLS, and how cryptography underpins the security of digital communications.
Rather than delve into the mathematical theory of cryptography, the course is focused on the why’s of cryptography, as well as its real-world use. Students will also learn how the implementation and practical use of cryptography can introduce additional vulnerabilities and how these can be combatted.

eksam

exam

Üliõpilased peavad individuaalselt uurima materjali vastavalt kursuse juhistele.

Students will be required to individually research material as directed by the course instructor

Study literature will be shared through the Moodle environment.
Õppekirjandus jagatakse Moodle'i kaudu.

Taaniel Kraavi, külalisõppejõud (IC - IT kolledž)