Τίτλος Μαθήματος Ασφάλεια στο Φυσιικό Επίπεδο
Κωδικός Μαθήματος 321-6000
Εξάμηνο 8
ECTS 5
Ώρες (Θεωρία) 3
Ώρες (Εργαστηρίο) 0
Διδάσκοντας Μαλιάτσος Κωνσταντίνος

Ύλη μαθήματος

Εισαγωγή στην ασφάλεια προσεγγίζοντας την μέσα από τη θεωρίας πληροφορίας. Βασικά στοιχεία θεωρίας πληροφορίας (πληροφορία, εντροπία, αμοιβαία πληροφορία, χωρητικότητα, Gaussian κανάλι, θεωρία ρυθμού-παραμόρφωσης). Ορισμός ασφάλειας φυσικού επιπέδου. Μετρικά μυστικότητας και απορρήτου. Τέλεια μυστικότητα σε όρους θεωρίας πληροφορίας. Κανάλια υποκλοπής (wiretap). Χωρητικότητα μυστικότητας και χωρητικότητα μυστικού κλειδιού. Σύστημα κρυπτογράφησης Shannon. Όρια ασφάλειας διαύλων και ασύρματων καναλιών. Κωδικοποίηση για μυστικότητα. Beamforming και προ-κωδικοποίηση μυστικότητας, ΜΙΜΟ κανάλια. Βασικά στοιχεία για Diffie-Hellman, AES και επιθέσεις πλευρικού καναλιού. Χρήση από κοινού τυχαιότητας και τεχνητού θορύβου. Απόρρητο-παρεμβολή-jamming σε κανάλια πολλαπλών χρηστών. Ασφάλεια κωδικοποίησης δικτύου. LDPC κώδικες στο wiretap κανάλι. Γέννηση μυστικών κλειδιών, συμφωνία μυστικού κλειδιού (επικοινωνία μιας κατεύθυνσης, αμφίδρομη, και ανταλλαγή κβαντικών κλειδιών), Fingerprinting μέσω καναλιού. Κωδικοποίηση πηγής κάτω από περιορισμούς μυστικότητας.
Επίλυση ασκήσεων μοντελοποίησης των καναλιών wiretap, εκτίμησης μυστικότητας, ανάπτυξης κωδικών και κωδικοποίησης, beamforming και γέννησης κλειδιών μέσω εκτίμησης καναλιού.
 

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής/τρια θα μπορεί:

  • Να κατανοήσει βασικές μεθόδους ανάλυσης πληροφορίας,
  • Να είναι σε θέσει να ποσοτικοποιήσει την πληροφορία, τον ρυθμό πληροφορίας, να αξιολογεί την χωρητικότητα πληροφορίας στα κανάλια,
  • Να εξοικειωθεί με τα μετρικά πληροφορίας και αβεβαιότητας,
  • Να κατανοήσει τις βασικές αρχές επίτευξης ασφάλειας στο φυσικό επίπεδο και τα οφέλη και πλεονεκτήματα που προσφέρει,
  • Να κατανοήσει τις έννοιες της μυστικότητας-απορρήτου, των μετρικών μυστικότητας και της χωρητικότητας απορρήτου/μυστικότητας,
  • Να μελετήσει τα κανάλια υποκλοπών (wiretap) και να κατανοήσει τους κινδύνους αλλά και τα μέσα αποφυγής,
  • Να μελετήσει το beamforming, την προ-κωδικοποίηση και τις συνεργατικές μορφές μετάδοσης ως μέσα απόρρητης και ασφαλούς επικοινωνίας,
  • Να κατανοήσει τις διαδικασίες ασφαλούς κωδικοποίησης μέσου του καναλιού σε φυσικό επίπεδο
     

Προαπαιτούμενα

Δεν απαιτούνται.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Ατομικές εργασίες, τελική γραπτή εξέταση.

Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις 39 ώρες
Ασκήσεις 21 ώρες
Προσωπική μελέτη 62 ώρες
Τελική εξέταση 3 ώρες
Σύνολο Μαθήματος 125 ώρες (5 ECTS)

Μέθοδοι αξιολόγησης / βαθμολόγησης

Ατομική εργασία

Γραπτή εξέταση

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά (Αγγλικά αν υπάρχουν φοιτητές/φοιτήτριες ERASMUS)

Τρόπος παράδοσης μαθήματος

Φυσική Παρουσία