課程資訊
課程名稱
 密碼學導論
Introduction to Cryptography 
開課學期
 103-2 
授課對象
 理學院  數學研究所  
授課教師
 陳君明 
課號
 MATH5425 
課程識別碼
 221 U6120 
班次
  
學分
 3 
全/半年
 半年 
必/選修
 選修 
上課時間
 星期二7,8,9(14:20~17:20) 
上課地點
 共201 
備註
 總人數上限：238人 
Ceiba 課程網頁
 http://ceiba.ntu.edu.tw/1032MATH5425_Crypto 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
 本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

未來如果一般用途 (general purpose) 的量子電腦 (quantum computer) 技術成熟而問世，將摧毀現今廣泛使用的公鑰密碼系統 (PKC, Public-Key Cryptosystem)，例如 RSA、Diffie-Hellman 密鑰交換 (key exchange)、橢圓曲線密碼系統 (ECC, Elliptic Curve Cryptosystem)。本課程主要介紹可抵擋成熟量子電腦攻擊的公鑰密碼系統，此領域稱為「後量子密碼學」(PQC, Post-Quantum Cryptography)。 

課程目標
 後量子密碼學可區分為五大子領域，分別是︰網格 (Lattice) 密碼學、多變數 (Multivariate) 密碼學、雜湊 (Hash) 密碼學、編碼 (Code) 密碼學、橢圓曲線同源 (Supersingular Elliptic Curve Isogeny) 密碼學。本課程以網格密碼學為主，講授大約半學期，再介紹後量子密碼學的其餘四大子領域。此外，本課程亦將提及網格破密 (Lattice Cryptanalysis)、量子破密 (Quantum Cryptanalysis)、量子密碼 (Quantum Cryptography) / 量子密鑰交換 (QKD, Quantum Key Distribution)。 
課程要求
 密碼學基礎知識，包括公鑰密碼系統、雜湊函數的運作原理。 
預期每週課後學習時數
  
Office Hours
 另約時間 
指定閱讀
 待補 
參考書目
 "Handbook of Applied Cryptography", Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot and
Scott A. Vanstone
http://cacr.uwaterloo.ca/hac 
評量方式
(僅供參考)
  
No.
項目
百分比
說明
1. 
 Homework & Quiz 
36% 
  
2. 
 Final Exam 
32% 
  
3. 
 Midterm Exam 
32% 
  
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
 02/24  Introduction / Bitcoin 
第2週
 03/03  Abstract Algebra and Arithmetic <BR>(抽象代數與算術 [初等數論]) 
第3週
 03/10  1. Introduction to Cryptography and Data Security <BR>(密碼學與資訊安全概論) 
第4週
 03/17  2. Stream Ciphers <BR>(串流密碼) 
第5週
 03/24  Finite Field Theory <BR>(有限體理論) 
第6週
 03/31  3. Data Encryption Standard (DES) and Alternatives <BR>(加密標準與替代算法) 
第7週
 04/07  4. The Advanced Encryption Standard (AES) <BR>(先進加密標準) 
第8週
 04/14  5. More About Block Ciphers <BR>(區塊密碼) 
第9週
 04/21  6. Introduction to Public-Key Cryptography <BR>(公鑰密碼學概論) 
第10週
 04/28  7. The RSA Cryptosystem <BR>(RSA密碼系統) 
第11週
 05/05  Midterm Exam 
第12週
 05/12  8. PKC Based on the Discrete Logarithm Problem <BR>(離散對數公鑰密碼系統) 
第13週
 05/19  9. Elliptic Curve Cryptosystems <BR>(橢圓曲線密碼系統) 
第14週
 05/26  10. Digital Signatures <BR>(數位簽章) 
第15週
 06/02  11. Hash Functions <BR>(雜湊函數) 
第16週
 06/09  12. Message Authentication Codes (MACs) <BR>(訊息驗證碼) 
第17週
 06/16  13. Key Establishment <BR>(金鑰建立) 
第18週
 06/23  Final Exam