Kursus Kejuruteraan Keselamatan dan Kriptografi

Pelajaran 1 • Kitaran Hayat Kejuruteraan Keselamatan

Memetakan aktiviti keselamatan kepada setiap fasa kitaran hayat pembangunan perisian. Mewujudkan konteks proses untuk semua kawalan teknikal yang diajar kemudian.

Pelajaran 2 • Minda Penyerang dan Model Musuh

Meneliti motivasi, keupayaan, dan taktik penyerang untuk memaklumkan reka bentuk pertahanan. Membina empati terhadap pemikiran adversarial sebagai kemahiran kejuruteraan teras.

Pelajaran 3 • Prinsip dan Konsep Keselamatan Teras

Memperkenalkan kerahsiaan, integriti, ketersediaan, dan tidak boleh menafikan sebagai pemacu reka bentuk. Menghubungkan prinsip asas kepada setiap keputusan kejuruteraan seterusnya dalam kursus.

Pelajaran 4 • Kejuruteraan Keperluan Keselamatan

Merangkumi mendapatkan, mendokumentasikan, dan mengesahkan keperluan keselamatan daripada pihak berkepentingan. Menghubungkan keperluan kepada kawalan boleh sah dan kriteria penerimaan.

Pelajaran 1 • Teori Kebarangkalian dan Maklumat

Mengajar entropi, rawak, dan definisi kebarangkalian keselamatan. Mendasarkan bukti keselamatan dan analisis ruang kunci dalam istilah teori maklumat yang ketat.

Pelajaran 2 • Kerumitan Pengiraan untuk Kriptografi

Menjelaskan andaian kekerasan dan kelas kerumitan yang mewajarkan keselamatan kriptografi. Membolehkan pelajar menilai sama ada keselamatan skema adalah berasas.

Pelajaran 3 • Aritmetik Modular dan Teori Nombor

Merangkumi operasi modular, kekongruenan, dan sifat nombor perdana yang penting kepada kriptografi. Menyediakan kit alat aritmetik untuk semua algoritma simetri dan asimetri.

Pelajaran 1 • Sifer Klasik dan Bersejarah

Meninjau sifer penggantian, transposisi, dan Vigenère untuk menggambarkan kelemahan asas. Memotivasikan keperluan reka bentuk moden melalui kriptanalisis sejarah.

Pelajaran 2 • Reka Bentuk Sifer Blok dan AES

Meneliti rangkaian penggantian-permutasi, struktur Feistel, dan dalaman AES. Menyediakan pengetahuan struktur yang diperlukan untuk menilai keselamatan sifer blok.

Pelajaran 3 • Skim Penyulitan Teresah

Mengintegrasikan kerahsiaan dan integriti ke dalam binaan AEAD gabungan seperti AES-GCM dan ChaCha20-Poly1305. Menghubungkan kepada reka bentuk protokol selamat dalam bab kemudian.

Pelajaran 4 • Mod Operasi

Merangkumi mod ECB, CBC, CTR, GCM, dan mod lain dengan sifat keselamatan dan kes kegagalannya. Membolehkan pemilihan mod yang betul untuk keperluan kerahsiaan dan integriti tertentu.

Pelajaran 1 • Sistem Kripto RSA

Menerbitkan RSA daripada kekerasan pemfaktoran integer dan merangkumi penjanaan kunci, penyulitan, dan penandatanganan. Menekankan keperluan padding dan perangkap pelaksanaan biasa.

Pelajaran 2 • Tandatangan Digital dan Tidak Boleh Menafikan

Memformalkan model keselamatan tandatangan dan merangkumi DSA, EdDSA, dan tandatangan buta. Menghubungkan skema tandatangan kepada keperluan identiti dan tidak boleh menafikan.

Pelajaran 3 • Kapsul Kunci dan Penyulitan Hibrid

Menggabungkan pengangkutan kunci asimetri dengan penyulitan simetri untuk perlindungan data praktikal. Menyediakan pelajar untuk mereka bentuk sistem hibrid yang digunakan dalam TLS dan pemesejan selamat.

Pelajaran 4 • Kriptografi Lengkung Eliptik

Merangkumi kumpulan lengkung eliptik, ECDH, dan ECDSA dengan penekanan pada pemilihan lengkung dan keselamatan. Menunjukkan kelebihan kecekapan berbanding RSA pada tahap keselamatan setara.

Pelajaran 1 • Keluarga SHA dan Algoritma Hash Moden

Merangkumi kelemahan SHA-1, dalaman SHA-2, dan reka bentuk span SHA-3. Membimbing pemilihan algoritma berdasarkan keperluan keselamatan dan kekangan prestasi.

Pelajaran 2 • Hashing Kata Laluan dan Terbitan Kunci

Merangkumi bcrypt, scrypt, Argon2, dan PBKDF2 untuk penyimpanan kata laluan dan regangan kunci. Menangani kekerasan memori dan rintangan keselarian terhadap serangan luar talian.

Pelajaran 3 • Sifat Fungsi Hash dan Reka Bentuk

Mentakrifkan rintangan prainijas, rintangan prainijas kedua, dan rintangan perlanggaran dengan model keselamatan formal. Mewujudkan sifat yang bergantung kepada semua aplikasi hash seterusnya.

Pelajaran 4 • Skim Komitmen dan Asas Pengetahuan Sifar

Memperkenalkan komitmen berasaskan hash dan intuisi di sebalik bukti pengetahuan sifar. Menghubungkan primitif ini kepada reka bentuk protokol pemeliharaan privasi dalam bab kemudian.

Pelajaran 1 • Pengurusan Kitaran Hayat Sijil

Mengajar aliran kerja penerbitan, pembaharuan, penarikan balik, dan tamat tempoh untuk PKI operasi. Menghubungkan jurang kitaran hayat kepada gangguan dunia nyata dan insiden keselamatan.

Pelajaran 2 • Sijil X.509 dan Pihak Berkuasa Sijil

Merangkumi struktur sijil, sambungan, dan reka bentuk hierarki CA untuk penubuhan amanah. Menyediakan pengetahuan struktur yang diperlukan untuk semua keputusan penggunaan PKI.

Pelajaran 3 • Protokol Persetujuan Kunci dan Putaran

Merangkumi jadual kunci TLS 1.3, ratchet protokol Isyarat, dan strategi putaran kunci automatik. Menyediakan pelajar untuk melaksanakan pengurusan kunci rahsia ke hadapan dan pemulihan daripada pelanggaran.

Pelajaran 4 • Model Amanah dan Web Amanah

Membandingkan PKI hierarki, web amanah, dan model amanah DANE dengan pertukaran keselamatannya. Membolehkan keputusan seni bina amanah yang bermaklumat untuk konteks penggunaan yang pelbagai.

Pelajaran 1 • Matlamat Keselamatan Protokol dan Model Ancaman

Mentakrifkan matlamat pengesahan, kerahsiaan, dan integriti dalam model musuh Dolev-Yao. Membingkai semua analisis protokol seterusnya dalam konteks ancaman formal yang konsisten.

Pelajaran 2 • Serangan Protokol Biasa

Meneliti serangan ulangan, pantulan, orang tengah, dan penurunan taraf dengan contoh konkrit. Membina kemahiran analisis adversarial yang diperlukan untuk mengeraskan pelaksanaan protokol.

Pelajaran 3 • TLS dan Protokol Pengangkutan Selamat

Menganalisis jabat tangan TLS 1.3, lapisan rekod, dan perlindungan penurunan taraf secara mendalam. Menghubungkan dalaman protokol kepada primitif kriptografi yang diliputi dalam bab awal.

Pelajaran 4 • Kaedah Pengesahan Protokol Formal

Memperkenalkan ProVerif, Tamarin, dan logik BAN untuk bukti ketepatan protokol automatik. Menunjukkan bagaimana alat formal menangkap kecacatan yang terlepas oleh analisis manual.

Pelajaran 1 • Kerentanan Pelaksanaan Kriptografi

Merangkumi saluran sampingan masa, serangan oracle padding, dan suntikan kerosakan dalam kod kriptografi. Menghubungkan kecacatan pelaksanaan kepada primitif teori yang dipelajari dalam bab awal.

Pelajaran 2 • Reka Bentuk dan Penyalahgunaan API Kriptografi

Menganalisis kegagalan reka bentuk API biasa yang membawa kepada penyalahgunaan, termasuk kekeliruan kunci dan pendedahan nonce. Membimbing pelajar dalam mereka bentuk API yang sukar digunakan secara salah.

Pelajaran 3 • Teknik Analisis Saluran Sampingan

Mengajar analisis kuasa, analisis elektromagnet, dan saluran sampingan akustik terhadap perkakasan. Menyediakan pelajar untuk menilai keselamatan fizikal peranti kriptografi.

Pelajaran 4 • Ketangkasan Kriptografi dan Migrasi

Mengajar reka bentuk rundingan algoritma, perancangan penghentian, dan strategi migrasi untuk sistem kriptografi yang semakin tua. Menyediakan pelajar untuk mengurus sistem jangka panjang melalui peralihan algoritma.