課程資訊
課程名稱
 後量子密碼學
Post-quantum cryptography 
開課學期
 111-2 
授課對象
 電機資訊學院  電機工程學研究所  
授課教師
 楊柏因 
課號
 EE5176 
課程識別碼
 921 U2540 
班次
  
學分
 3.0 
全/半年
 半年 
必/選修
 選修 
上課時間
 星期五7,8,9(14:20~17:20) 
上課地點
 電二145 
備註
 總人數上限：50人 
  
課程簡介影片
 
核心能力關聯
 核心能力與課程規劃關聯圖
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

COOL 為新版, 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)。 

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_2023.html 
課程要求
 初步理解後量子密碼學並練習實作 
預期每週課後學習時數
 3+6  
Office Hours
 每週五 13:30~14:10 備註： EE2-108 
指定閱讀
  
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 
評量方式
(僅供參考)
  
No.
項目
百分比
說明
1. 
 平時成績 
30% 
 點名, 習題和小考, 小考本身也是點名 
2. 
 期末報告​ 
40% 
 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% 
 2.5 小時考試 
 
針對學生困難提供學生調整方式
  
上課形式
 以錄影輔助
作業繳交方式
 延長作業繳交期限, 個人報告取代團體報告
考試形式
其他
 由師生雙方議定
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
 2/17  Intro to Postquantum Cryptography  
第2週
 2/24  Intro to Lattices and Lattice-based Cryptography 
第3週
 3/3  Properties of lattices and NTRU 
第4週
 3/10  Implementation platforms: ARM, English Lecture, Dr. Matthias Kannwischer 
第5週
 3/17  Implementing Post-Quantum Crypto: Short-Limb Multiplications 
第6週
 3/24  Implementing Post-Quantum Crypto: Multi-Limb (Polynomial) Multiplications  
第7週
 3/31  Hash-Based Cryptography and Multivariate Cryptography
(guest speakers, Prof. Ruben Niederhagen, English lecture, Online Lecture) 
第8週
 4/7  Supersingular Isogenies and CSIDH
Introduction to SAGEMATH (guest speaker, Dr. Lorenz Panny, English lecture) 
第9週
 4/14  Midterm 
第10週
 4/21  More on Lattice-based cryptosystems and Kyber-Dilithium 
第11週
 4/28  Code-Based Cryptography: Classic McEliece
(guest speakers, Prof. Daniel J. Bernstein and Prof. Tanja Lange, English lecture, Online Lecture) 
第12週
 5/5  Lenstra-Lenstra-Lovasz Algorithm (LLL) and Cryptanalysis with Lattices 
第13週
 5/12  More on Lattice-based cryptosystems implementations 
第14週
 5/19  Miscellanous topics 
第15週
 5/26  Group presentations 
第16週
 6/3  Group presentations, Miscellanou Topics (Online)