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課程名稱 |
後量子密碼學
Post-quantum cryptography |
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開課學期 |
110-2 |
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授課對象 |
電機資訊學院 電機工程學研究所 |
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授課教師 |
楊柏因 |
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課號 |
EE5176 |
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課程識別碼 |
921 U2540 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期五7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
電二145 |
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備註 |
總人數上限：50人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
COOL 為新版, Ceiba 可能為舊版, 請在 NTU Cool 查詢資料。
目前量子電腦技術預估可能在10-20年內成熟。未來如果數千量子位元(qubit)的中大型一般用途量子電腦(General Purpose Quantum Computer)問世，將摧毀現今全世界絕大多數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量子電腦攻擊的公鑰密碼系統，此一研究方向稱為「後量子密碼學」(PQC, Post-Quantum Cryptography)。 |
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課程目標 |
使修習者能初步了解後量子密碼學，為進一步研究打下基礎。
有意參加暑期研習著請洽
https://www.iis.sinica.edu.tw/zh/page/Recruitment/SummerInterns/SummerInterns_2022.html |
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課程要求 |
初步理解後量子密碼學並練習實作 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週五 13:30~14:10 備註： 將在 EE2-108 於課前的 40 分鐘 13:30-14:10 可回答問題
或可請來信, 另約的其他時間見面。 |
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指定閱讀 |
待補 |
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參考書目 |
1. “Post-Quantum Cryptography”, edited by Daniel J. Bernstein and Johannes Buchmann, Springer-Verlag, 2009,
2. “An Introduction to Mathematical Cryptography” by Jeffrey Hoffstein, Jill Pipher, and Joseph H. Silverman. Springer-Verlag Undergraduate |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
平時成績 |
30% |
點名和小考, 小考本身也是點名 |
2. |
期末報告 |
40% |
在 ARM 微處理機上分組實做後量子密碼系統, 要求為參考版程式特定倍速或以上。並報告心得。或經特許繳交讀書心得報告 |
3. |
期中考 |
30% |
2 小時考試 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/18 |
Intro to Postquantum Cryptography
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第2週 |
2/25 |
Intro to Lattices and Lattice-based Cryptography |
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第3週 |
3/4 |
properties of lattices and NTRU |
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第4週 |
3/11 |
Implementation Platforms: the ARM instruction Set |
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第5週 |
3/18 |
Implementing Post-Quantum Crypto: Short-Limb Multiplications |
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第6週 |
3/25 |
Implementing Post-Quantum Crypto: Multi-Limb (Polynomial) Multiplications I |
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第7週 |
4/1 |
Hash-Based Cryptography: SPHINCS+
(guest speakers, Prof. Daniel J. Bernstein and Prof. Tanja Lange, English lecture)
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第8週 |
4/8 |
More on Advanced Multiplications and Reductions
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第9週 |
4/15 |
Lenstra-Lenstra-Lovasz Algorithm (LLL) and Cryptanalysis with Lattices |
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第10週 |
4/22 |
(Delayed) Mid-term, everything following this may be delayed if the class is slowed |
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第11週 |
4/29 |
More on Lattice-based cryptosystems |
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第12週 |
5/6 |
Supersingular Isogenies: SIKE and CSIDH
(guest speaker, Dr. Lorenz Panny, English lecture) |
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第13週 |
5/13 |
To be Announced:
(Guest speakers: Prof. Tanja Lange, Prof. Daniel J. Bernstein, English lecture)
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第14週 |
5/20 |
Multivariate Cryptography
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第15週 |
5/27 |
Coding-based Cryptography
(Guest speakers: Prof. Tung Chou) |
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第16週 |
6/3 |
Miscellanous
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第17週 |
6/10 |
Final presentation
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第18週 |
6/17 |
Final Presentation
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