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Concetti di base di tecnologie dell'informazione e della comunicazione.
Basic concepts of information and communications technology.
Lezioni teoriche, 72 ore.
Theoretical lessons, 72 hours.
L’insegnamento permetterà agli studenti di acquisire conoscenze avanzate sui principi e sui metodi di sicurezza dei dati e delle reti. Tali conoscenze, poggiando sui fondamenti teorici e pratici forniti dagli insegnamenti nell’area dell’ingegneria dell’informazione, forniranno allo studente ampia consapevolezza degli approcci e dei metodi classici e moderni per ottenere trasmissione ed archiviazione di dati capaci di garantire confidenzialità, autenticazione, integrità e non ripudiabilità.
Lo studente acquisirà la capacità di applicare le sue conoscenze nell’affrontare tematiche progettuali avanzate inerenti l’analisi e l’utilizzo di algoritmi di cifratura, autenticazione e firma digitale di messaggi, nonché protocolli e sistemi per la trasmissione e la conservazione sicura di dati digitali. Tale capacità si tradurrà in alcune abilità professionalizzanti, quali la capacità di stimare il livello di sicurezza necessario per i dati relativi ad una specifica applicazione e di identificare gli elementi critici nella progettazione di reti di telecomunicazione sicure.
Gli studenti effettueranno esercitazioni di gruppo che contribuiranno al miglioramento della propria autonomia di giudizio nella definizione del percorso verso la soluzione dei problemi. Le abilità comunicative saranno inoltre affinate tramite il lavoro di gruppo. Anche le capacità di apprendimento saranno migliorate dal lavoro di gruppo e dall’uso di strumenti software ad integrazione del materiale didattico.
The course will allow students to achieve an advanced knowledge of the principles and practices of data and network security. Such a knowledge, built upon the theoretical and practical principles provided by the courses in the area of information engineering, will bring the student a wide awareness about classical as well as modern approaches and methods to obtain data transmission and storage able to guarantee confidentiality, authentication, integrity and nonrepudiation.
The student will become able to apply his knowledge to face advanced design challenges concerning the analysis and the use of algorithms for encryption, authentication and digital signing of messages, as well as protocols and systems for secure transmissions and storage of digital data. Such an ability will be translated into some professional skills, like the ability of assessing the security level that is necessary for data relevant to some specific applications and of identifying the critical elements in the design of secure telecommunication networks.
Students will perform group exercises that will contribute to improving their autonomous judgment skills in defining the path to the solution of problems. Communication skills will also be refined by group work. Also their learning abilities will be improved by group work and by the use of software tools that will integrate didactic materials.
Fondamenti di crittografia
Crittosistemi classici
Richiami di teoria dei numeri
Crittosistemi asimmetrici
Firma digitale
Data Encryption Standard
Advanced Encryption Standard
Modalità operative
Funzioni hash
Segretezza perfetta
Protocolli di autenticazione
Protocolli per la distribuzione di chiavi
Richiami di protocolli di rete
Protocolli per la sicurezza delle reti
Sicurezza delle reti wireless
Sistemi di prevenzione e rilevamento di intrusioni
Crittografia post-quantum
Blockchain e tecnologie di registro distribuito
Sicurezza a livello fisico
Crittografia basata su codici
Fundamentals of cryptography
Classical cryptosystems
Concepts of number theory
Asymmetric cryptosystems
Digital signature
Data Encryption Standard
Advanced Encryption Standard
Operating modes
Hash functions
Perfect secrecy
Authentication protocols
Protocols for key distribution
Concepts of network protocols
Network security protocols
Wireless network security
Intrusion prevention and detection systems
Post-quantum cryptography
Blockchain and distributed ledger technology
Physical layer security
Code-based cryptography
L’esame consiste in una prova orale, nella quale si richiederà allo studente di esporre i concetti di base e descrivere le principali tecniche di sicurezza dei dati e delle reti. Sarà inoltre proposta ad ogni studente un’attività di approfondimento mediante lo svolgimento di un progetto o, a scelta dello studente, la preparazione di un elaborato sugli argomenti del corso.
Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà presentare e discutere l’eventuale progetto o elaborato sviluppato e dimostrare di possedere le conoscenze teoriche e pratiche relative alle tecniche per garantire sicurezza dei dati e delle reti. Per superare con esito positivo la prova orale, lo studente dovrà dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, esposti in maniera sufficientemente corretta con l'utilizzo di adeguata terminologia tecnica. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30.
Il voto verrà attribuito sommando la valutazione della prova orale a quella dell’eventuale progetto o elaborato sviluppato. Lo studente potrà conseguire fino ad un massimo di 10 punti tramite la presentazione e la discussione del progetto o dell'elaborato. L’orale sarà articolato su due o tre quesiti a seconda che lo studente presenti o meno il progetto o l'elaborato. Ogni quesito sarà valutabile con un punteggio variabile tra 0 e 10 punti. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.
The exam consists of an oral test, in which the student will be asked to explain the basic concepts and describe the main techniques concerning data and network security. It will also be proposed to each student to perform an in-depth analysis by carrying out a project or, at the option of the student, preparing a paper on one of the topics of the course.
The student, during the oral test, will have to present and discuss the project or paper and demonstrate the theoretical and practical knowledge of techniques for ensuring data and network security. To successfully pass the oral exam, the student will have to demonstrate an overall knowledge of the contents of the course, presented in a sufficiently correct way and with the use of proper technical terminology. The highest rating is achieved by demonstrating a thorough understanding of the course contents, exposed with mastery of the technical language.
A mark of thirty is given, possibly with honors.
The minimum mark for passing the exam is 18/30.
The final mark will be computed by summing the evaluation of the oral examination to that of the project or paper prepared by the student. The student will be able to achieve up to a maximum of 10 points through the presentation and discussion of the project or the paper. The oral exam will be divided into two or three questions, depending on whether or not the student will present the project or paper. Each question will be evaluated with a score ranging from 0 to 10 points. Honors students will be those who achieve the highest rating and also demonstrate full mastery of the subject.
W. Trappe, L. C. Washington, “Introduction to Cryptography with Coding Theory”, Pearson - Prentice Hall.
W. Stallings, “Cryptography and Network Security: Principles and Practice”, Pearson - Prentice Hall.
M. Baldi, “QC-LDPC Code-Based Cryptography”, SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering.
Materiale didattico elettronico disponibile su piattaforma Moodle di Ateneo, link: https://learn.univpm.it/
W. Trappe, L. C. Washington, “Introduction to Cryptography with Coding Theory”, Pearson - Prentice Hall.
W. Stallings, “Cryptography and Network Security: Principles and Practice”, Pearson - Prentice Hall.
M. Baldi, “QC-LDPC Code-Based Cryptography”, SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering.
Electronic teaching material available on the university Moodle platform, link: https://learn.univpm.it/
Università Politecnica delle Marche
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