Stas Fomin: Questions and Answers

Курс лекций «Решетки, алгоритмы и современная криптография»

лекторы: к. ф.-м. н. А. В. Шокуров, д. ф.-м. н. Н. Н. Кузюрин

Семестровый спецкурс по выбору для студентов 4—6 курсов МФТИ будет читаться в весеннем

семестре 2007 г.

Цель курса — показать как такое классическое понятие алгебры как решетка применяется в современной криптографии, определяя, по-существу, самое перспективное направление ее развития. В курсе

• Кратко прослеживаются основные этапы развития криптографии как науки — от древних времен до современных криптосистем с секретным и открытым ключом.

• Показана связь стойкости криптосистем с вычислительно трудными проблемами алгебры и теории чисел, в частности, проблемой вычисления дискретного логарифма и проблемой факторизации натуральных чисел. Обсуждается связь сложности в худшем случае и сложности в среднем, вводится основной примитив современной криптографии — понятие односторонней функции.

• Обсуждаются слабости и недостатки в обосновании стойкости современных криптосистем, в частности, в свете результатов П. Шора о полиномиальных квантовых алгоритмах вычисления дискретного логарифма и факторизации чисел.

Основная часть курса посвящена изложению идей современного направления, зародившегося в конце 20-го века, и базирующегося на фундаментальных результатах венгерского математика Айтаи, которое на Западе получило название «Lattice based cryptography».

• Излагаются сведения из теории колец, полей и решеток, необходимые для описания основных результатов и связанные, в частности,с понятием кольца, конечного поля и расширения полей, приведенного базиса решетки, критерием полноты решетки и леммой Минковского.
  
• Излагаются алгоритмические аспекты теории решеток и их применение в криптографии, в частности, сложность решения систем линейных диофантовых уравнений, сложность нахождения кратчайшего ненулевого вектора решетки и вектора решетки, ближайшего к заданному вектору, известные приближенные алгоритмы для этих задач.
• Формулируются результаты Айтаи (Miklós Ajtai ) о сложности поиска короткого вектора в случайной решетке.

• Описаны некоторые современные криптосистемы на решетках: NTRU и другие.

• Показана роль алгебраических методов в доказательстве полиномиальной разрешимости проверки простоты чисел.
  

Организационные вопросы

Место чтения курса - ИСП РАН (Москва, м. Таганская, Большая Коммунистическая, д. 25). Комната 203.

Время: понедельник, 18:00.

Первая лекция: 26.02.2007

Доска курса: программа, обьявления, контакты (вероятно то, что вы читаете):
http://docs.google.com/Doc?id=dfxc7f9q_19ggg3mp

Будем рады ответить на любые вопросы — пишите на fomin@ispras.ru координатору курса Станиславу Фомину.