早稲田大学情報基幹理工学部「セキュリティ基礎講義」2025年資料
概要
本科目は情報セキュリティと暗号技術の理論と実践について体系的に学ぶ。
取り上げる予定の項目一覧(2025年早稲田大学シラバス)
- 共通鍵暗号(ストリーム暗号・ブロック暗号)
- 公開鍵暗号(楕円曲線暗号・デジタル署名)
- ハッシュ関数・MAC
- 数学的基礎(有限体、楕円曲線等)
- 暗号の安全性・暗号技術の危殆化
- 公開鍵基盤(PKI)・TLSプロトコル
- ネットワークセキュリティ・ブロックチェーン・ビットコイン
- 準同型暗号・秘密計算・ゼロ知識証明・耐量子計算機暗号
適宜、必要に応じて新しいトピックも紹介する。理解度や状況によりトピックは取捨選択したり、前後することがある。
講義資料(2025/11/25更新)
- 2025/10/02
自己紹介
情報セキュリティと暗号技術
情報セキュリティ, 暗号, 認証, FIDO, 認可, OAuth, OpenID Connect
- 2025/10/09
共通鍵暗号1
共通鍵暗号, 乱数, XOR, OTP, 情報理論的安全性,
PRG, PRF, ストリーム暗号, ChaCha20,
ブロック暗号, AES, 暗号利用モード, ECB, CBC, CTR,
確率的アルゴリズム, 計算量, O記法, クラス P, クラス NP,
暗号の安全性, 強秘匿性, 頑強性
- 2025/10/16
暗号理論・数学の基礎
収束, O記法, 無視できる関数, PPT, 疑似乱数, 共通鍵暗号, IND-CPA, PRF, 頑強性
共通鍵暗号2
MAC, 存在的偽造不可能, Enc-then-Mac,
ハッシュ関数
- 2025/10/23
小テストの復習
SHA-2, 伸長攻撃, SHA-3, XOF, AEAD, 拡大体,
- 2025/11/06
軽量暗号, Ascon
公開鍵暗号1
公開鍵暗号, DH鍵共有, DLP, DHP,
楕円曲線, ECDH鍵共有, 群, ρ法,
有限体, Euclidの互除法, 逆元,
二項定理, Fermatの小定理,
- 2025/11/13
加法公式, 射影座標,
能動的な攻撃者, AitM攻撃,
署名, sEUF-CMA,
sshの公開鍵認証, CA, PKI,
ECDSA, 安全でない乱数の危険性,
スカラー倍算, ウィンドウ法, 射影座標,
サイドチャネル攻撃, EdDSA,
- 2025/11/20
RSA関数, RSASSA-PKCS1-v1_5, RSASSA-PSS,
公開鍵暗号2
TLS1.3, ハンドシェイク, 鍵導出アルゴリズム,
HTTP/3, QUIC,
ECH, DNS, DoT, DoH,
FIDO2,
- 2025/11/27
否認防止,
タイムスタンプ,
Merkle木,
ブロックチェーン, ビットコイン, Ethereum,
-
公開鍵暗号3
公開鍵暗号, PKE, PKC, IND-CPA安全,
- 12/4以降
IND-CCA安全, 頑強性, 強秘匿性, RSA-OAEP, ハイブリッド暗号, FO変換, 前方秘匿性,
ペアリングの応用
ペアリング, 三者間鍵共有, BLS署名, BLS12-381曲線,
Shamirの秘密分散, 集約署名, DKG,
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耐量子計算機暗号
PQCプロセス, 標準化, LWE問題, Regev暗号, 構造化格子,
Kyber PKE, MLKEM, FFT/NTT,
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量子計算機と暗号解読 New!
量子, 線形代数, 量子ゲート, 量子もつれ, 測定,
Shorのアルゴリズム, QFT, QPE, 量子暗号,
小テスト問題と解説
著者
光成滋生 @herumi (herumi@nifty.com)
GitHubへのリンク
herumi/lecture-crypto