符号暗号理論

73ICINP304

Error Correcting Codes and Cryptology

符号暗号理論

五十嵐　保隆

2022年度後期

金曜3限

理工学部　電気電子情報工学科

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2.0単位

ハイフレックス型授業/Hybrid-Flexible format

ディジタル通信において、通信路の誤りを効率よく訂正し、信頼性の高い通信を目指す技術が誤り訂正符号である。また、情報ネットワークにおいて、情報の改ざんや情報漏洩を防ぐ基盤技術が暗号である。両者ともネットワーク社会を支える基礎技術である。各種の誤り訂正符号及び暗号についてその原理及び応用を紹介し、それを活用するための基礎知識を学ぶ。・

誤り訂正符号の構造や原理を理解し、暗号理論として、情報セキュリティを支える基盤技術としての役割を理解する。

信頼性が高く、安全な通信を支える技術である符号理論や暗号理論の基礎を理解し、通信システムに関係する技術者として必須な知識を習得する。

なお、本科目は、当学科のディプロマポリシーに定める第2項を実現するための科目である。電気電子情報工学コースを選択の学生は、本科目を習得することによって、以下の学習・教育目標を達成できる。

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│電気電子情報工学コースの学習・教育目標
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A │地球的視点で考える能力
B │技術者倫理を理解する能力
C │コミュニケーション能力
D │数学、自然科学と情報活用能力
E │専門基礎能力
F │専門応用能力　　　　○
G │計画・遂行・継続能力
H │課題設定能力
I │デザイン能力
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(◎、○で記載)

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（準備学習）各回の授業前に2時間程度、指定した教科書・キーワード等の授業内容に関連した部分を熟読したり、場合によっては検索などして調査しておくこと
（復習）各回の講義内容を2時間程度復習し、各回の講義で説明した内容について理解の定着を図ること　

基本的に試験で評価し、60点以上を合格とする。
　　

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
　
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

Y

InfoCom Be-TEXT 情報・符号理論─ディジタル通信の基礎を学ぶ─; 川島幸之助; 神谷幸宏. Ohmsha. ISBN: 978-4-274-50387-0, 978-4-274-87036-1.


OHM大学テキスト　情報・符号理論: 楫勇一. Ohmsha. ISBN: 978-4-274-21317-5, 978-4-274-21317-5, 978-4-274-83155-3.

↑上の2つは理科大図書館オンライン電子ブックから各自ダウンロード可能です。



"誤り訂正符号とその応用”、江藤、金子：オーム社出版局、1996、ISBN-13: 978-4274034862

原則として全ての講義実施形態は【ハイフレックス型授業】です。

1. 誤り訂正・検出の原理 　　
通信系のモデル及び誤り訂正符号の原理の理解。最尤復号法。ハミング距離。誤り訂正・検出能力と最小距離

2. 線形符号 　　
基本的な誤り訂正符号である線形符号について理解する。パリティ検査行列。生成行列。シンドローム。線形符号の復号法。ハミング符号。

3. 巡回符号 　　
実際的な誤り訂正符号である巡回符号の基本を理解する。生成多項式。ＬＦＳＲ。巡回符号の符号器。巡回符号の復号法。ＣＲＣ。巡回ハミング符号。

4. 数学的準備 　　
実用的な巡回符号であるＢＣＨ符号やＲＳ符号を理解するための数学的知識を学ぶ。がロア体。がロア拡大体。符号の根。最小多項式。

5. ＢＣＨ符号 　　
実用上よく用いられる巡回符号であるＢＣＨ符号を理解する。ＢＣＨ符号の定義。ＢＣＨ限界。ＢＣＨ符号の復号法。エラーロケータ。誤り位置多項式。

6. ＲＳ符号 　　
実用上よく用いられる多元巡回符号であるＲＳ符号を理解する。バイト誤り訂正符号。ＲＳ符号の定義。ＲＳ符号の復号法。

7. 積符号 　　
符号の組み合わせで作られる積符号や連接符号を理解する。バースト誤り。交錯法。積符号と連接符号。ＧＭＤ復号法。レディ・ロビンソン復号法

8. バースト誤り訂正符号 　　
バースト誤り訂正符号を理解する。バースト誤り。交錯法。積符号と連接符号。ＧＭＤ復号法。レディ・ロビンソン復号法

9. たたみ込み符号 　　
たたみ込み符号の概念及び復号法を理解する。たたみ込み符号の表現。たたみ込み符号の符号器。シンドローム復号法。ビタビ復号法

10. 暗号通信のモデル 　　
情報セキュリティと暗号の関係及び暗号通信のモデルを理解する。セキュリティの本質。暗号技術で守られるセキュリティ。守秘。署名・認証の機能。

11. 共通鍵暗号 　　
共通鍵暗号の種類、代表的構造、安全性に関し理解する。ブロック暗号。ＤＥＳ。ＡＥＳ。共通鍵暗号の安全性の評価

12. 公開鍵暗号 　　
代表的公開鍵暗号及びその安全性の根拠を理解する。公開鍵暗号の基本概念。ＲＳＡ公開鍵暗号。電子署名の原理。ＤＨ鍵共有法。楕円曲線暗号。安全な鍵ビットサイズ

13. ハッシュ関数他 　　
その他の暗号学的関数や手法の紹介。ハッシュ関数。ストリーム暗号。乱数生成。ＤＨ鍵共有。

14. 補足と演習
これまでの講義内容の補足と演習

15. 後期の到達度評価・総括【対面授業】
当該授業における達成度を対面の到達度評価試験により確認する。
その後、オンライン非同期の授業として当該授業科目の内容を総括する。

本科目は、教育職員免許状取得（教科：情報）に必要な教科に関する科目の「情報通信ネットワーク（実習含む）」区分に該当します。
ただし、教科に関する科目区分については、入学年度により異なるため、各自、入学年度または適用となる年度の学修簿により確認をしてください。

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