Předmět: Vybrané kapitoly z teorie čísel

« Zpět
Název předmětu Vybrané kapitoly z teorie čísel
Kód předmětu KMT/VKT@
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 2
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 2
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Dofková Radka, doc. PhDr. Ph.D.
  • Pastor Karel, doc. Mgr. Ph.D.
  • Zdráhal Tomáš, doc. RNDr. CSc.
Obsah předmětu
Tento kurz se zaměřuje na jednu z klíčových aplikací teorie čísel - šifrovací algoritmus RSA, který je základním prvkem asymetrické kryptografie. RSA je široce používán k bezpečné výměně informací bez nutnosti předávání tajného klíče. Bezpečnost tohoto systému spočívá v obtížnosti faktorizace velkých čísel, což je úloha z oblasti teorie čísel. Obsah kurzu: 1. Úvod do kryptografie: Základní principy kryptografie Rozdíly mezi symetrickou a asymetrickou kryptografií Historie a význam teorie čísel v kryptografii 2. Matematické základy RSA: Základy teorie čísel (prvočísla, dělitelnost, modulární aritmetika) Malá Fermatova věta a Eulerova věta Princip šifrování a dešifrování v systému RSA 3. Algoritmus RSA: Generování klíčů: Výběr velkých prvočísel a výpočet veřejného a soukromého klíče Proces šifrování a dešifrování zpráv Praktické příklady šifrování a dešifrování čísel 4. Bezpečnost RSA: Výpočetní složitost rozkladu na prvočísla Faktorizace velkých čísel a její praktické dopady Význam velikosti klíče pro bezpečnost šifrovacího systému 5. Praktická implementace: Použití matematického softwaru (např. Wolfram Mathematica) pro realizaci RSA Význam výpočetních nástrojů pro moderní kryptografii Ukázky šifrování reálných dat pomocí RSA Základní literatura je k dispozici v příslušném týmu v MS Teams pod názvem Matematicka_podstata_metody_RSA.pdf

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Cílem kurzu je seznámit studenty s principy a matematickými základy šifrovacího algoritmu RSA, který je klíčovou aplikací teorie čísel v oblasti asymetrické kryptografie. Studenti se naučí, jak RSA funguje, jak generovat a používat klíče pro šifrování a dešifrování, a porozumí významu teorie čísel pro bezpečnost digitální komunikace.

Předpoklady
Předpokladem jsou základní znalosti dělitelnosti čísel (v rozsahu kurzu Algebra 1) a praktická znalost prostředí Wolfram Mathematica /Wolfram Cloud.

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Konkrétní požadavky (včetně individuálních zadání semestrálních prací) jsou uvedeny v příslušném týmu v MS Teams. Co se týče aktivní fyzické účasti, ta je pro studenty PS i KS alespoň 49 %, pro studenty studujících dle ISP alespoň 20 % (upřesnění požadavků pro ISP je nutné provést s vyučujícím osobně na začátku semestru).
Doporučená literatura
  • DERBYSHIRE J. (2007). Posedlost prvočísly. Praha.
  • DEVLIN K. (2005). Problémy pro třetí tisíciletí. Praha.
  • HALAŠ, R. (2014). Úvod do teorie čísel. Olomouc.
  • KŘÍŽEK M., SOMER L., ŠOLCOVÁ A. (2011). Kouzlo čísel. Praha.
  • SINGH S. (2000). Velká Fermatova věta. Praha.
  • STILLWELL, John. (2003). Elements of number theory. New York.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol maior (NA23) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol minor (NA24) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol maior (NA22) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol maior (NA21) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol maior (NA20) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol minor (NA20) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol minor (NA23) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol maior (NA24) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol minor (NA22) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství matematiky pro 2. stupeň základních škol minor (NA21) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní