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.
 

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
   

Δεν απαιτούνται.

• "Securing wireless communications at the physical layer", https://service.eudoxus.gr/search/#s/Securing%20wireless%20commun
  ications%20at%20the%20physical%20layer/0, Κωδικός Βιβλίου στον
  Εύδοξο: 73253896
• "Signal Processing Approaches to Secure Physical Layer Communications in Multi-Antenna Wireless Systems",
  https://service.eudoxus.gr/search/#s/Signal%20processing%20approaches%20to%20secure%20physical%20layer%20communications%20in%20multi-antenna%20wireless%20systems/0, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 73254416
• Bloch, M., & Barros, J. (2011). Physical-Layer Security: From Information Theory to Security Engineering. Cambridge University Press. doi:10.1017/ CBO9780511977985

• IEEE Transactions on Information Theory.
• IEEE Transactions on Communications
• IEEE Transactions on Information Forensics and Security
• IEEE Transactions on Wireless Communications

Ατομικές εργασίες, τελική γραπτή εξέταση.

Διαλέξεις στην αίθουσα & Εργαστηριακή άσκηση (προαιρετική) με επεξήγηση της σε ειδικό έκτακτο μάθημα.

Αξιολόγηση με Γραπτή εξέταση

H εργασία είναι προαιρετική, έχει μόνο θετική επίδραση στο βαθμό (αν δεν βοηθά, δεν λαμβάνεται υπόψη).

Η εργασία λαμβάνει το 30% του βαθμού, και όσοι την παραδόσουν (με βαθμό μεγαλύτερο του 6 στην εργασία) γράφουν στην τελική εξέταση με άριστα το 7.

Πρόσωπο με πρόσωπο.