La crittografia è lo studio dei metodi di invio di messaggi cifrati.
In questo corso si illustreranno alcuni metodi di crittografia che fanno uso di strumenti algebrici, fornendo una trattazione completa e rigorosa di tali strumenti. I primi, e più antichi, cifrari che verranno descritti sono i cosiddetti cifrari affini, basati sull’uso di strumenti di algebra lineare.
Successivamente si passerà alla considerazione di cifrari di recente introduzione; in particolare si esamineranno il sistema RSA, che è uno dei sistemi di crittografia più utilizzati per la cifratura di firme digitali e fa uso di strumenti aritmetici, e alcuni cifrari basati sul “problema del logaritmo discreto” (cioè sul fatto che, dati due elementi a e b di un gruppo finito tali che a sia una potenza di b, non è sempre possibile calcolare un esponente n tale che a=bn).
Si presenteranno inoltre alcuni cifrari basati sull’utilizzo delle curve ellittiche e più precisamente su calcoli eseguiti in gruppi abeliani finiti che hanno come sostegno curve ellittiche su campi finiti.
Una questione importante per le sue applicazioni alla crittografia è il problema di stabilire se un numero intero fissato è primo; alcune lezioni saranno dedicate alla trattazione test di primalità, cioè algoritmi che applicati ad un numero intero, hanno lo scopo di stabilire se esso è primo.
1. Espansione di un numero naturale in base b e complessità computazionale delle operazioni elementari
2. Complessità dell'algoritmo delle divisioni successive
3. Struttura dell'anello degli interi modulo m, funzione di Eulero
4. Equazioni congruenziali lineari e Teorema Cinese del Resto
5. Teorema di Fermat-Eulero e Piccolo teorema di Fermat. Alcune proprietà dei gruppi ciclici finiti
6. Cifrario di Cesare. Cifrario di Vigenere. Metodo di Hill
7. Richiami sui campi finiti. Generalità sulle curve ellittiche
10. RSA. Sistema di di Massey-Omura. Sistema di El Gamal
11. Immersione dei testi in chiaro e sistemi crittografici in una curva ellittica
12. Resti quadratici e simbolo di Legendre
13. Condizioni necessarie e condizioni sufficienti per la primalità; forme di pseudoprimalità
15. Test di Solovay-Strassen e Test di Miller-Rabin
16. Test di primalità basato sulle curve ellittiche e test AKS
Maria De Falco e’ ricercatore confermato per il settore scientifico-disciplinare MAT/02-Algebra presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II. E’ socia dell’unione Matematica Italiana e membro del GNSAGA. Da diversi anni svolge, presso l’Università di Napoli Federico II, insegnamenti di Istituzioni di Matematica per il corso di laurea triennale in Scienze Biologiche e il corso di Metodi algebrici in Crittografia per il corso di laurea magistrale in Matematica. Nell’ambito della sua attività di ricerca Maria De Falco si è prevalentemente occupata di Teoria dei Gruppi infiniti, con particolare riguardo a restrizioni su sistemi notevoli di sottogruppi o quozienti di un gruppo, ed è autore di oltre 50 pubblicazioni. Ha collaborato all’organizzazione di diversi convegni e ha tenuto numerose conferenze e comunicazioni.