Prof. Ernesto Lindstaedt            Teoria da Informação       -    060046                    2009/2

Avisos:

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ementa da disciplina (2009/2)        Mapa Mental de Teoria da Informação  (contrib. de Pedro Endruweit)

Cronograma:                                                                            última atualização: 02/03/09

18/ago

introdução à Teoria da Informação; Incerteza; Entropia. Entropia conjunta e condicional.

25/ago

Canais de comunicação; capacidade de um canal; detecção e correção de erros.

1/set

Compressão de Dados: codificação e decodificação.

8/set

algoritmos de compressão: Huffman; Huffman adaptativo; RLE; codificação aritmética

15/set

algoritmos de compressão: Lempel-Ziv: LZ77, LZ78, LZW

22/set

algoritmos de compressão: Deflate;  Burrows-Wheeler;  LZSS;  LZMA 

29/set

compressão sem perda: PPM; MTF;  compressão com perda:  JPEG ; exercícios e resolução de dúvidas.

6/out

Prova PA  + entrega T1 (via email)

13/out feriado  + entrega T2 (via email)
20/out

Introdução à Criptografia;  algoritmos simétricos; geração de streams pseudo-randômicas.

27/out

algoritmos simétricos: stream ciphers; block ciphers; DES

3/nov

algoritmos simétricos: 3DES; IDEA; Blowfish; AES

10/nov

hash functions: MD5, SHA-1; MACs, MDCs

17/nov

criptografia assimétrica - RSA; Knapsack

24/nov

Seminários Criptografia  -  papers:

1/dez

Prova PB  +  entrega T3

8/dez

 comunicação do GB

15/dez

Prova GC

 

 


Avaliações  (Pesos)

GA

GB

PA:  70%

PB:  70%

T1:  15%

T3:  15%

T2:  15%

Seminários:  15%


Obs.:
PA e PB  são provas individuais com consulta à material bibliográfico


T1:  enunciado 2009/2          enunciado 2009/1    enunciado 2008 (semestres anteriores)
T2: enunciado 2009/1           enunciado aqui (semestres anteriores) 

T3: enunciado aqui     Applet DES: DES Calculator   

Aulas:
1. aula1 (pdf)     exemplos (pdf)  Cover (12 a 14; 15 a 17); Wells (6 a 7); Elwyn Edwards (44 a 54)
Mackay (32 a 34)    
paper Shannon (10 a 14)
2.
aula2 (pdf)     aula2(correção de erros) (pdf)      exercícios resolvidos  
 Elwyn Edwards (pg 61 a 68)    Hankerson (37 a 53)  MacKay (3 a 11)    Shannon (até pg. 22)
3. aula3  Lista1: enunciado  exercícios parte 1  exercícios parte 2  
Wells (cap. 4)   Hankerson (cap.4)    Adamek (cap.4,5)
4. aula4  codificação combinada huffman adaptativo      paper sobre Huffman Adaptativo 
Cover  (cap.5)    Wells (cap.1.4 e 1.6)     Hankerson(cap.5  e cap.6)     Adamek (cap.2)   Salomon (cap.2.*)
5. aula5   exercícios de codificação     solução exercício huffman adaptativo      paper Lempel-Ziv
casos Huffman adaptativo    
Wells (cap. 1.5)     Hankerson (cap.9)   Cover (cap. 12.10)    Adamek (cap.9)   Salomon (cap.3.*)
6. aula 6  paper LZW vs LZSS   paper bzip2 paralelo     Research Report do BWT (HP) 94  
Adamek (cap.9)   Salomon (cap.3.* e  8.1)
7. aula 7    paper PAQ   paper arithmetic coding (ACM)
     observações sobre JPEG
    JPEG (tutoriais): Purdue Univ.     Msdn blog Developing for Developers     Linux Journal jan/99
    JPEG (papers):  jpeg2000    comparação com outros métodos
Salomon (cap.4.*)    Hankerson (cap. 10.5)
8. aula8   aula8 geração streams pseudo-randômicas   LCG  (planilha)   distribuição Qui_Quadrado (tabela - jpg)   
SCHNEIER (cap.1)      Menezes (cap.1 e cap.6)
9.  aula9    aula9 DES   permutações E, P e S-Boxes 5 a 8    geração das sub-chaves   (diagrama)   tutorial sobre o algoritmo (português)   
SCHNEIER (cap.2)      Menezes (cap.6 e cap.7)   Law & Kelton (nova bibliografia; cap. 7)   Raj Jain (nova bibliografia pag. 452-)
DES (tutorial):  UFRJ     descrição oficial DES (FIPS)    tutorial 2   algoritmo ilustrado    criptoanálise linear do DES    
Applet DES: DES Calculator     
10. aula10    solução exercício geração pseudo-randômica   cap.14 Schneier  (rar)   
SCHNEIER (cap.14)      Menezes (cap.7)
3DES: tutorial    tutorial 2    
IDEA: paper sobre chaves fracas    
Blowfish: no site do autor (Bruce Schneier)   
AES: AES (animação) (shockwave)    descriçaõ oficial AES (FIPS)    CSRC   AES Lounge   site do autor      
11. aula11     PAPERS:  MACs (Bellare)     SSH (Ylonen)     Feistel  & Cipher Design (Schneier)     
                                   MD5:  
How to break MD5      MD5 may be harmful     

12. aula12  Knapsack   PAPERS:  Hellman    
Menezes (cap.8)   Schneier (cap.19 e cap.20)


Exercícios
Lista1:  enunciado  soluções: exercícios parte 1  exercícios parte 2
Exercício LZ77, LZ78, LZW:  enunciado    solução  
Lista 2: enunciado (parte 1)    enunciado (parte 2)  Soluções Lista 2
Lista para GB: enunciado  comentários
 

Prova PB 2007/1


e-books


software:

 

 

 

PAPERs  para  2009/2 (Best of)

 

compactação/compressão

 

Lossless and Near-Lossless Motion-Compensated 4D Medical Image Compression (2004)  
Pingkun Yan, Ashraf Kassim
    [apresent. | resumo]   Leonardo S.Silva

 

 Data Compression Algorithms for Energy-Constrained Devices in Delay Tolerant Networks (2006)  [apresentação e resumo]
Christopher Sadler, Margaret Martonosi   Proc.\ of the ACM Conf.\ on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys)
 
Mateus Aubin e Daniel

 

criptografia

 

Malicious KGC Attack in Certificateless Cryptography     [apresentação   resumo]
Man Ho Au1, Jing Chen, Joseph K. Liu, Yi Mu1, Duncan S. Wong, and Guomin Yang
 
 Rafael B.P.

 

Searchable Keyword-Based Encryption¤      [apresentação   resumo]
Dong Jin Parky, Juyoung Chaz, and Pil Joong Leez
 Leandro Sprenger

Key confirmation and adaptive corruptions in the protocol security logic      [apresentação   resumo]
Prateek Gupta and Vitaly Shmatikov
  Darke

Logical Concepts in Cryptography     [apresentação   resumo]

The Game-Playing Technique      [apresentação   resumo]
M. Bellare  Ivan e Vinicius

 

Searchable Symmetric Encryption: Improved Definitions and Efficient Constructions
Reza Curtmolay Juan Garayz Seny Kamarax Rafail Ostrovsky
   Henrique Graeff

 

 


Papers para 2009/1 (incluíndo papers de 2008 ainda não escolhidos) - papers já escolhidos são seguidos pelos nomes da dupla.

 

 1. COMPRESSION IN FINITE FIELDS AND TORUS-BASED CRYPTOGRAPHY. K. RUBIN AND A. SILVERBERG

 2. Geometry Compression. Michael Deering   Tatiane Moraes, Bruno Duarte e Rafael Debus

 3. Análise do desempenho de algoritmos criptográficos em dispositivos móveis. Thiago H. Silva, Douglas G. Macharet, César F. Teixeira   Carla Ferreira   

João Pedro, Lucas Baruffi e Armando Zaro

 4. The VPC trace-compression algorithms Martin Burtscher, Ilya Ganusov,  Ra J. Jackson, Jian Ke, Paruj Ratanaworabhan, Nana B. Sam    Paulo H.C.

 5. ItCompress: An Iterative Semantic Compression Algorithm. H. V. Jagadish Raymond T. Ng Beng Chin Ooi Anthony K. H. Tung;   Jones Wirth

 6. A general compression algorithm that supports fast searching. Kimmo Fredriksson, Szymon Grabowski  Ramon e Vinícius  [apresent. | resumo]

 7. CRYPTOGRAPHIC ALGORITHMS IN ONLINE TRANSACTIONS. C. Lamprecht, A. Moorsel, P. Tomlinson, N. Thomas        Rodrigo Senger

 8. Twenty Years of Attacks on the RSA Cryptosystem. Dan Boneh   Felipe S.L.A

 9. Algorithms on Compressed Strings and Arrays. Wojciech Rytter   Rudi Fallgatter

 

Papers para 2008/1  papers já escolhidos são seguidos pelos nomes da dupla.
 

       compactação/compressão de dados

1.      Data Compression Algorithms for Energy-Constrained Devices in Delay Tolerant Networks (2006)  Francisco e  Ismael  [apresentação e resumo]
Christopher Sadler, Margaret Martonosi   Proc.\ of the ACM Conf.\ on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys)

2.      Real-Time 3D Video Compression for Tele-Immersive Environments (2006)  Moisés   [apresentação e resumo]
Zhenyu Yang, Yi Cui, Zahid Anwar, Robert Bocchino, Nadir Kiyanclar, Klara Nahrstedt, Roy H. Campbell, William Yurcik

3.      Profile-driven Selective Code Compression (2003) 
Yuan Xie and Wayne Wolf Electrical Engineering Department Princeton

4.      Lossless and Near-Lossless Motion-Compensated 4D Medical Image Compression (2004)  Cesar L.B. Silveira e Bryan da Silva
Pingkun Yan, Ashraf Kassim
    [apresent. | resumo]

5.      Code Compression for Embedded Systems (1998)    Thiago Nunes Kehl   e  Daniel   [apresentação   resumo]
Haris Lekatsas, Wayne Wolf     Design Automation Conference

6.      Using fractal compression scheme to embed a digital signature into an image   Daniel Holtz e Matheus Lehmann   [apresentação e resumo]
J Puate, F Jordan - Proceedings of SPIE Photonics East - inf.uni-konstanz.de

7.      Using XML Compression to Increase Efficiency of P2P Messaging. Demmings 2007  Pedro Endruweit   [apresentação e resumo]

  1. Using Binary Delta Compression (BDC) Technology to Update  Windows XP and Windows Server 2003  Henrique M. Seffrin e Tiago Sommer  [apresentação e resumo]

        criptografia

  1. Fast Encryption and Authentication: XCBC Encryption and XECB Authentication Modes (2000)  
    Virgil Gligor, Pompiliu Donescu

2.      On Message Integrity in Symmetric Encryption (2002)  
Virgil Gligor, Pompiliu Donescu, Jonathan Katz

3.      Modes of Encryption Secure against Blockwise-Adaptive Chosen-Plaintext Attack Gregory V. Bard August 18, 2006

4.      Authenticated Encryption in SSH: Provably Fixing the SSH Binary Packet Protocol (2002)    Émerson André   [apresentação]
Mihir Bellare, Tadayoshi Kohno, Chanathip Namprempre

5.      A Composable Cryptographic Library with Nested Operations (Extended Abstract) (2003) 
Michael Backes, Birgit Pfitzmann, Michael Waidner

6.      Space-Efficient Block Storage Integrity
Alina Oprea, Michael K. Reiter, Ke Yang

7.      Building Secure Cryptographic Transforms, or How to Encrypt And Mac (2003)  
Tadayoshi Kohno, Adriana Palacio, John Black

8.      The EAX Mode of Operation (2004)
M. Bellare, P. Rogaway, D. Wagner.


Papers  2007/1  e 2007/2 (para Seminários): papers já escolhidos são seguidos pelos nomes da dupla.

  1. Fighting Coordinated Attackers with Cross-Organizational Information Sharing        (Douglas Scalco) - 15/jun
    Mark Allman, Ethan Blanton, Vern Paxson, Scott Shenker
  2. Authenticated Hybrid Encryption for Multiple Recipients      (Daniel Gazineu)
    Stephanie Alt
  3. A Survey of Certificateless Encryption Schemes and Security Models     (Rodrigo Pereira e Fabricio Müller)  - 15/jun   -  [apresentação   resumo]
    Alexander W. Dent
  4. A Universally Composable Cryptographic Library
    Michael Backes, Birgit P¯tzmann, and Michael Waidner
  5. The Game-Playing Technique    (Marcelo Correia Pinheiro) - 8/jun  -  [apresentação   resumo]
    M. Bellare

     P. Rogaway y

  6. Code-Based Game-Playing Proofs and the Security of Triple Encryption
    Mihir Bellare y Phillip Rogaway
  7. Conjunctive, Subset, and Range Queries on Encrypted Data      (Dante Zaupa, André) - 15/jun
    Dan Boneh , Brent Waters
  8. Anonymous Hierarchical Identity-Based Encryption (Without Random Oracles)   (Rodrigo Deckman)   -  [resumo]
    Xavier Boyen

     Brent Waters 

  9. Searchable Symmetric Encryption: Improved Definitions and Efficient Constructions     (Marcelo Claser e Ramiro Rudiger) - 15/jun
    Reza Curtmolay Juan Garayz Seny Kamarax Rafail Ostrovsky
  10. Key Exchange Protocols: Security De¯nition, Proof Method and Applications    (Marcelo Manhabosco, Gabriel)
    Anupam Datta1, Ante Derek1, John C. Mitchell1, and Bogdan Warinschi
  11. Cryptography from Anonymity     (Daniele e Giorgenes) - 8/jun
    Yuval Ishaiy Eyal Kushilevitzz Rafail Ostrovskyx Amit Sahai
  12. Key confirmation and adaptive corruptions in the protocol security logic     (Eduardo e Márcia Abech)  -   8/jun   -   [apresentação   resumo]
    Prateek Gupta and Vitaly Shmatikov
     
  13. Direct Chosen-Ciphertext Secure Identity-based Key Encapsulation without random oracles. Eike Kiltz,  David Galindo
  14. Logical Concepts in Cryptography  (Mírian e Fabiane) - 08/jun   [apresentação   resumo]
    Simon Kramer
  15. Malicious KGC Attack in Certificateless Cryptography   (José Rodrigo Moraes e Sidarta) - 08/jun    [apresentação   resumo]
    Man Ho Au1, Jing Chen, Joseph K. Liu, Yi Mu1, Duncan S. Wong, and Guomin Yang
  16. On the security of the Yen-Guo’s domino signal encryption algorithm (DSEA)     (Paulo e Robson) - 8/jun  -  [apresentação   resumo]
    Chengqing Li a, Shujun Li b,

     Der-Chyuan Lou c and Dan Zhang 

  17. Searchable Keyword-Based Encryption¤    (Felipe Kellerman) - 15/jun   -   [apresentação   resumo]
    Dong Jin Parky, Juyoung Chaz, and Pil Joong Leez
  18. Self-Generated-Certificate Public Key Cryptography and Certificateless Signature / Encryption Scheme in the Standard Model
    Joseph K. Liu1, Man Ho Au2 and Willy Susilo
       (Tiago Lavratti) - 15/jun

Bibliografia básica        (código biblioteca  Unisinos em verde)
COVER, T. M.; THOMAS, J. A. Elements of information theory. New York: John Wiley & Sons, 1991. 542 p.   519.72   C873e
HANKERSON, D. Introduction to information theory and data compression. Boca Raton: CRC, 1998. 332 p.  
004.627  H241i

Bibliografia complementar
ADAMEK, J. Foundations of coding: theory and applications of error-correcting codes with an introduction to criptography and information theory. Chichester: John Wiley & Sons, 1991. 336 p.   004:519.6  A193f
ROMAN, S. Introduction to coding and information theory. New York: Springer Verlag, 1991. 323 p.   
519.72  R758I
STALLINGS, William. Network security essentials : applications and standards. Upper Saddle River : Prentice-Hall, 2000
STALLINGS, William. Cryptography and network security : principles and practice. 2. ed. Upper Saddle River : Prentice-Hall, 1999
WELLS, R. B. Applied coding and information theory for engineers. Upper Sadle River, New Jersey: Prentice Hall, 1999. 305 p.  
519.72  W455A

Mais Bibliografia
Edwards, E.
 Introdução à Teoria da Informação. Ed. Cultrix. São Paulo. 1964-1976.     007 E26i 2. ed. 1976
Krippendorf, K.
 Information Theory. Structural Models for Qualitative Data. SAGE  Publications. 1986.   519.72  K92i
Haber, F. An Introduction to Information and Communication. Advances in Modern Engineering Series. Addison-Wesley P.C. 1974.  004.01  4114i
IEEE Transactions of Information Theory.

Bibliografia específica para criptografia
SCHNEIER, Bruce.
Applied cryptography: protocols, algorithms, and source code in c. 2. ed. New York: John Wiley & Sons, 1996. 758 p. ISBN 0-471-11709-9        004.056.55  S359a 2. ed. 1996
MEL, H. X.; BAKER, Doris M. Cryptography decrypted. Upper Saddle River: Addison-Wesley, 2001. 352 p. ISBN 0-201-61647-5  004.056.55  M519c 2001
WELSCHENBACH, Michael. Cryptography in c and c++. New York: Apress, 2001. 432 p. ISBN 1-893115-95-x  004.056.55  W458c 2001
MENEZES, Alfred J.; OORSCHOT, Paul C. van; VANSTONE, Scott A. Handbook of applied cryptography. Boca Raton: CRC, c1997. 780 p. (Discrete mathematics and its applications) ISBN 0-8493-8523-7   004.056  M543h c1997
SMITH, Richard E. Internet cryptography. Reading: Addison-Wesley, 1997. 356 p. ISBN 0-201-92480-3  004.056  S657i 1997

Bibliografia específica para compactação
SALOMON, David.  Data Compression - The complete reference. Third Edition Springer-Verlag.  2004.

Bibliografia específica para geração de seqüências pseudo-randômicas
JAIN, Raj. The art of Computer Systems Performance Analysis.  John Wiley & Sons, Inc.  
LAW, A. KELTON, W.D. Simulation Modeling and Analysis. McGraw-Hill, Inc. 1991


Links úteis em:

    Teoria da Informação

    Compressão de Dados

    Criptografia


Resultados das avaliações (2009/2):

 

 

T1

T2

PA

GA

T3

Seminários

PB

GB

média

GC

final

 

3.0

1.5

7

 

1.5

1.5

7

 

 

 

 

Alexsandro 0.5   5.7 5.7+0.5=6.2 - 0.9 7.0 7.9     7.3
Armando 2.9   3.0 5.9 1.3 1.3 3.8 6.4     6.2
Breno     1.8 1.8 1.4 1.4 6.2 9.0     6.6
Cláudio     4.8 4.8 - 1.5 3.5 5.0      
Daniel 2.8   2.0 4.8 1.5 1.0 4.8 7.3     6.5
Darke     4.0 4.0 1.3 1.5 5.6 8.4     6.9
Eduardo     3.2 3.2 - - - 0 1.0    
Felipe     - - - - -        
Henrique     2.9 2.9 1.4 1.3 4.8 7.6     6.0
Ivan 2.7   3.8 6.5 1.3 1.0 5.0 7.3     7.0
João Pedro     5.0 5.0 1.3 1.3 6.7 9.3     7.9
Jony     - - - - - -      
Leandro 2.2   5.1 7.3 1.5 1.1 6.4 9.0     8.4
Leonardo     3.3 3.3 1.4 1.3 5.0 7.7     6.2
Lucas     5.2 5.2 1.3 1.3 6.8 9.4     8.0
Mateus 2.8   7.0 9.8 1.5 1.0 4.6 7.1     8.0
Rafael 2.5   4.0 6.5 1.5 1.0 4.2 6.7     6.6

Ralf

 

 

4.6

4.6

1.1

1.0

5.0

7.1

 

 

6.3

Vinicius

2.7

 

4.8

7.5

1.3

1.0

7.0

9.3

 

 

8.7