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教員名 : 近藤 通朗
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科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
情報数学研究B
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Coding Theory B
授業コード Class code
992115Z
科目番号 Course number
21ISCIP304
教員名
近藤 通朗
Instructor
Michiro KONDO
開講年度学期
2026年度後期
Year
2026年度
Semester
②Second semester
曜日時限
火曜7限
Class hours
Tuesday 19:50-21:20
開講学科・専攻 Department
理学部第二部 数学科
Department of Mathematics, Faculty of Science Division Ⅱ 単位数 Course credit
2.00単位
授業の方法 Teaching method
講義
Lecture 外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
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授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class
概要 Description
コンピュータネットワークの発展に伴い,ネットワーク上を流れる情報の管理(セキュリティ)が重要になっている.web上での買い物をした際の(クレジットカードによる)決済の場合に,(クレジットカードなどの)暗証番号が他人に知られてはならない.このように情報を第三者に知られることなく秘密裏に正規の相手に伝える必要が出てくる.
これを数学的な手法を用いて実現するのが,暗号理論とよばれるものである.ここでは,情報のセキュリティや運用に大きな役割を果たすさまざまな暗号系,特にRSA暗号についてその数学的仕組みを学習する. 目的 Objectives
公開鍵暗号系の中でも最も有名なRSA暗号について,その数学的原理を学習し,RSA暗号の長所と短所を理解することが目的である.また,P=NP問題を正しく理解するために,その基礎となる有限オートマトンと形式言語,形式文法の関係についても言及する.
本学科のディプロマ・ポロシーに定める「根本的な問題に対峙した際に,修得した数学的精神を活かし,創造的で自由な発想の下,専門領域を超えて主体的に問題を深く探求する能力」を実現するための科目である. 到達目標 Outcomes
暗号系,特に公開鍵暗号であるRSA暗号がどのような数学的基礎に基づいているかがきちんと説明でき,また,計算機科学における重要な問題を正しく理解できること.
卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます(学部対象)。
履修登録の際に参照ください。 You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments). https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/ 履修上の注意 Course notes prerequisites
暗号理論、特に公開鍵暗号として有名なRSA暗号は、整数論や群論に基づくものです。代数学の基礎知識が必要ですから、きちんと理解をしておいてください。
アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
小テストの実施 Quiz type test
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準備学習・復習 Preparation and review
各回の授業前には,資料の内容について,他の参考書とともに1時間程度よく読んでおくこと.また,不明な部分があれば,きちんと調べておくこと.講義終了時には,講義内容について,1時間程度の復習をして,質問に対して簡単に説明できるようにしておくこと.
また,各回の授業の終わりには練習問題を出すので,次回授業までに必ず解いて,次回授業時に答えられるようにしておくこと. 成績評価方法 Performance grading policy
小テスト(40%),到達度評価試験(60%)の合計評点により判定する.
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・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 教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報 Bibliographic information
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MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/ It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store). https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/ 参考書・その他資料 Reference and other materials
授業資料をweb上に用意する予定です。
特に教科書は指定しませんが、次の本を参考書として挙げておきます:「符号と暗号の数理」藤原良・神保雅一著(共立出版) 授業計画 Class plan
1 暗号理論とは何か? 暗号理論について,歴史的背景や様々な暗号について解説する.
2 秘密鍵暗号系および公開鍵暗号系の定義を述べ,それぞれの暗号系における具体的な例をいくつか挙げ,それぞれについて解説する. 3 秘密鍵暗号の中でも最も有名な「シーザー暗号」について,具体例を挙げ説明する.また,実際にシーザー暗号を作成し,長所・短所について説明する. 4 初等整数論1:最も有名な公開鍵暗号であるRSA暗号について,その数学的根拠であるユークリッドのアルゴリズム,フェルマーの小定理,オイラーの定理について解説する. 5 初等整数論2:ユークリッドのアルゴリズムを用いた不定方程式の解法について解説し,具体的な不定方程式を解く. 6 初等整数論3:オイラーの定理における,オイラー関数の定義およびオイラー関数の一般的表現について解説する. 7 初等整数論4:合同式について解説する. 8 初等整数論5:平方剰余の相互法則など初等整数論に関するいくつかの話題について解説し,いくつかの基本的結果を紹介する. 9 孫氏の定理を紹介し,いくつかの方法で証明を行う. 10 べき乗計算の方法を紹介する. 11 RSA暗号の原理1:RSA暗号の暗号化および復号化の数学的原理を解説する. 12 RSA暗号の原理2:RSA暗号の暗号化・復号化の理解を深めるため,簡単なRSA暗号を作成し,その例において暗号化・復号化を行う. 13 位数と原始根について解説する 14 離散対数問題の定義とそれらの紹介 15 到達度評価 担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容 Work experience of the instructor
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks
本科目は情報の教科に関する科目の「コンピュータ及び情報処理」に該当します。
授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
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授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
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