Currículo

Codificação e Proteção de Informação 04446

Contextos

ECTS

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

OA1 - O que é informação, como se mede, e a sua relação com teoria de probabilidades. OA2 - Algoritmos de compressão de informação com algoritmos centralizados e distribuídos de compressão de fonte. OA3 - Codificação para deteção e correção de erros de informação clássica. OA4 - Técnicas de criptografia clássica baseadas em teoria de números. OA5 - Técnicas de segurança de informação dependentes do meio físico. OA6 - Introdução à informação quântica: representação e métricas fundamentais. OA7 - Introdução a redes quânticas (internet quântica) e criptografia de chave quântica. OA8 - Códigos de correção de erros quânticos. OA9 - Criptografia pós-quântica.

Programa

CP1 - Entropia, informação mútua, fontes uniformes e não-uniformes. Revisão de teoria de probabilidades e MATLAB. Blocos de um sistema de transmissão digital. CP2 - Codificações de Shannon-Fano, Huffman, Lempel-Ziv, e codificação aritmética CP3 - Canal BSC, códigos de blocos, códigos aleatórios lineares. Códigos convolucionais. Códigos BCH. Entrelaçadores. Introdução a turbo-códigos e códigos LDPC. CP4 - Descodificação baseada no síndroma. Algoritmo de Viterbi. CP5 - Descodificação probabilística com GRAND. CP6 - MIMO: codificação de Alamouti, ultiplexagem no espaço e algoritmos de deteção. CP7 - Códigos Fonte e códigos LT. CP8 - “Network coding” e “network coding” na camada física. Princípios de NOMA. CP9 - Segurança em redes sem fios baseadas em desvanecimento e em ruído artificial. CP10 - Entrelaçamento quântico. Polarização. Protocolo BB84. CP11 - Sistema de Shamir. Sistemas de McEliece e de Hill, DES, AES, RSA. CP12 - Criptografia baseada em reticulados. Sistemas GGH e LWE.

Método de Avaliação

O estudante poderá optar por uma das seguintes modalidades: A) Avaliação ao longo do semestre: 3 trabalhos (em grupos de 2 estudantes) pesando a média simples dos três trabalhos 40% na nota final (todos com igual peso); mais um teste escrito realizado na 1ª época de exames com peso de 60%. A aprovação dos estudantes através do método de avaliação ao longo do semestre implica uma nota mínima de 8,0 valores no teste. A opção A só é possível na 1ª época de avaliação, de acordo com a regulamentação geral da avaliação no Iscte. B) Avaliação por exame: prova escrita com um peso de 100% a realizar ou na 1ª época de exames, ou na 2ª época de exames, ou na época especial de exames (para os estudantes que a ela têm acesso nos termos dos regulamentos do Iscte).

Carga Horária

Bibliografia

Principal

• - Norman L. Bigs, Codes: An Introduction to Information Communication and Cryptography, Springer 2008 - David J. C MacKay, Information Theory, Inference and Learning Algorithms. Cambridge University Press, 2003. - Susan Loepp, William K. Wootters, Protecting Information: From Classical Error Correction to Quantum Cryptography, Cambridge University Press, 2006. - Daniele Micciancio, Shafi Goldwasser, Complexity of Lattice Problems: A Cryptographic Perspective, Springer, March 2002.:

Secundária

• Adicionalmente, recomendam-se os seguintes 9 livros onde alguns dos pontos do programa para clarificar alguns pontos do programa: *Teoria da Informação Clássica: - Stefan M. Moser, Po-Ning Chen, A Student's Guide to Coding and Information Theory, Cambridge University Press, 2012 . - Codificação Robert J. McEliece, The theory of Information and Coding, Cambridge University Press, 2002 - Matthieu Bloch, João Barros, Physical-Layer Security: From Information Theory to Security Engineering, Cambridge University Press, 2011 *Criptografia pós-quântica: - Chris Peikert , A Decade of Lattice Cryptography, Now Publishers, 2016 - D.J. Bernstein; J. Buchmann; E. Dahmen (editores), Post Quantum Cryptography, Springer, 2009. *Informação Quântica: - Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press, 2012 - Gianfranco Cariolaro, Quantum Communications, Springer, 2015 - Daniel A. Lidar, Todd A. Brun, Quantum Error Correction, Cambridge University Press, 2013 - Ivan B. Djordjevic, Quantum Information Processing, Quantum Computing, and Quantum Error Correction: An Engineering Approach, Academic Press 2021.:

Disciplinas de Execução

2024/2025 - 2º Semestre

2023/2024 - 2º Semestre