Curso de Engenharia de Segurança e Criptografia

Aula 1 • Ciclo de Vida da Engenharia de Segurança

Mapeia as atividades de segurança para cada fase do ciclo de vida de desenvolvimento de software. Estabelece o contexto de processo para todos os controles técnicos ensinados posteriormente.

Aula 2 • Mentalidade do Atacante e Modelos de Adversários

Examina as motivações, capacidades e táticas do atacante para informar o design defensivo. Constrói empatia com o pensamento adversarial como uma habilidade essencial de engenharia.

Aula 3 • Princípios e Conceitos Fundamentais de Segurança

Apresenta confidencialidade, integridade, disponibilidade e não repúdio como direcionadores de design. Conecta princípios fundamentais a cada decisão de engenharia subsequente no curso.

Aula 4 • Engenharia de Requisitos de Segurança

Abrange a elicitação, documentação e validação de requisitos de segurança junto às partes interessadas. Vincula requisitos a controles verificáveis e critérios de aceitação.

Aula 1 • Probabilidade e Teoria da Informação

Ensina entropia, aleatoriedade e definições probabilísticas de segurança. Fundamenta provas de segurança e análise de espaço de chaves em termos rigorosos da teoria da informação.

Aula 2 • Complexidade Computacional para Criptografia

Explica suposições de dureza e classes de complexidade que justificam a segurança criptográfica. Permite que os alunos avaliem se a segurança de um esquema é bem fundamentada.

Aula 3 • Aritmética Modular e Teoria dos Números

Abrange operações modulares, congruências e propriedades dos números primos essenciais para a criptografia. Fornece o kit de ferramentas aritméticas para todos os algoritmos simétricos e assimétricos.

Aula 1 • Cifradores Clássicos e Históricos

Examina cifradores de substituição, transposição e Vigenère para ilustrar fraquezas fundamentais. Motiva os requisitos de design moderno por meio da criptoanálise histórica.

Aula 2 • Design de Cifrador de Bloco e AES

Examina redes de substituição-permutação, estruturas Feistel e os detalhes internos do AES. Fornece o conhecimento estrutural necessário para avaliar a segurança de cifradores de bloco.

Aula 3 • Esquemas de Criptografia Autenticada

Integra confidencialidade e integridade em construções AEAD combinadas, como AES-GCM e ChaCha20-Poly1305. Conecta-se ao design de protocolo seguro em capítulos posteriores.

Aula 4 • Modos de Operação

Abrange ECB, CBC, CTR, GCM e outros modos com suas propriedades de segurança e casos de falha. Permite a seleção correta do modo para necessidades específicas de confidencialidade e integridade.

Aula 1 • Criptossistema RSA

Deriva o RSA da dureza da fatoração de inteiros e abrange geração de chaves, criptografia e assinatura. Destaca os requisitos de preenchimento e armadilhas comuns de implementação.

Aula 2 • Assinaturas Digitais e Não Repúdio

Formaliza modelos de segurança de assinatura e abrange DSA, EdDSA e assinaturas cegas. Conecta esquemas de assinatura a requisitos de identidade e não repúdio.

Aula 3 • Cápsula de Chave e Criptografia Híbrida

Combina transporte de chave assimétrico com criptografia simétrica para proteção prática de dados. Prepara os alunos para projetar sistemas híbridos usados em TLS e mensagens seguras.

Aula 4 • Criptografia de Curva Elíptica

Abrange grupos de curvas elípticas, ECDH e ECDSA com ênfase na seleção de curvas e segurança. Demonstra vantagens de eficiência sobre o RSA em níveis de segurança equivalentes.

Aula 1 • Família SHA e Algoritmos Hash Modernos

Abrange as fraquezas do SHA-1, os detalhes internos do SHA-2 e o design do SHA-3 baseado em esponja. Orienta a seleção de algoritmos com base em requisitos de segurança e restrições de desempenho.

Aula 2 • Hash de Senhas e Derivação de Chaves

Abrange bcrypt, scrypt, Argon2 e PBKDF2 para armazenamento de senhas e alongamento de chaves. Aborda a resistência à dureza de memória e ao paralelismo contra ataques offline.

Aula 3 • Propriedades e Design da Função Hash

Define resistência à pré-imagem, à segunda pré-imagem e a colisões com modelos formais de segurança. Estabelece as propriedades das quais todas as aplicações de hash subsequentes dependem.

Aula 4 • Esquemas de Compromisso e Noções Básicas de Conhecimento Zero

Apresenta compromissos baseados em hash e a intuição por trás das provas de conhecimento zero. Conecta essas primitivas ao design de protocolos que preservam a privacidade em capítulos posteriores.

Aula 1 • Gerenciamento do Ciclo de Vida do Certificado

Ensina fluxos de trabalho de emissão, renovação, revogação e expiração para PKI operacional. Conecta lacunas do ciclo de vida a indisponibilidades e ocorrências de segurança do mundo real.

Aula 2 • Certificados X.509 e Autoridades Certificadoras

Abrange a estrutura do certificado, extensões e design de hierarquia de AC para estabelecimento de confiança. Fornece o conhecimento estrutural necessário para todas as decisões de implantação de PKI.

Aula 3 • Protocolos de Acordo de Chaves e Rotação

Abrange a agenda de chaves do TLS 1.3, o protocolo de catraca do Signal e estratégias automatizadas de rotação de chaves. Prepara os alunos para implementar gerenciamento de chaves com sigilo de encaminhamento e recuperação de invasão.

Aula 4 • Modelos de Confiança e Teia de Confiança

Compara PKI hierárquica, teia de confiança e modelos de confiança DANE com suas compensações de segurança. Permite decisões informadas de arquitetura de confiança para diversos contextos de implantação.

Aula 1 • Objetivos de Segurança de Protocolo e Modelos de Ameaça

Define objetivos de autenticação, sigilo e integridade dentro do modelo de adversário Dolev-Yao. Enquadra toda a análise de protocolo subsequente em um contexto de ameaça formal consistente.

Aula 2 • Ataques Comuns a Protocolos

Examina ataques de repetição, reflexão, intermediário e rebaixamento com exemplos concretos. Constrói a habilidade de análise adversarial necessária para fortalecer implementações de protocolo.

Aula 3 • TLS e Protocolos de Transporte Seguro

Analisa em profundidade o handshake, a camada de registro e as proteções contra rebaixamento do TLS 1.3. Conecta os detalhes internos do protocolo às primitivas criptográficas abordadas em capítulos anteriores.

Aula 4 • Métodos Formais de Verificação de Protocolos

Apresenta ProVerif, Tamarin e lógica BAN para provas automatizadas de correção de protocolos. Demonstra como ferramentas formais detectam falhas que a análise manual não percebe.

Aula 1 • Vulnerabilidades de Implementação Criptográfica

Abrange canais laterais de temporização, ataques de oráculo de preenchimento e injeção de falhas em código criptográfico. Conecta falhas de implementação às primitivas teóricas estudadas em capítulos anteriores.

Aula 2 • Design e Mau Uso de API Criptográfica

Analisa falhas comuns de design de API que levam a mau uso, incluindo confusão de chaves e exposição de nonce. Orienta os alunos no design de APIs que são difíceis de usar incorretamente.

Aula 3 • Técnicas de Análise de Canal Lateral

Ensina análise de consumo, análise eletromagnética e canais laterais acústicos contra hardware. Prepara os alunos para avaliar a segurança física de dispositivos criptográficos.

Aula 4 • Agilidade Criptográfica e Migração

Ensina negociação de algoritmos, planejamento de descontinuação e estratégias de migração para sistemas criptográficos antigos. Prepara os alunos para gerenciar sistemas de longa duração durante transições de algoritmos.