北京计算机与网络安全辅导班

【项目背景】

密码学和网络安全正在潜移默化地影响着日常生活：大到金融和军事，小到微信和Whatsapp，不一而足。当你打算使用信用卡在网上购物结账时会发生什么？如何确保网络银行系统的安全？我们能否设计一种无法破译的密码？这些问题的答案，将在项目中一一为你揭晓。

密码学是一门古老的艺术。第二次世界大战期间，德军使用恩尼格玛密码机（Enigma）为信息加密传递情报。这一密码系统最终被一支由英国数学家组成的专门小组破译，盟军从此扭转了战局。人们普遍认为，它的破译使盟军的胜利提早了两年。计算机科学之父阿兰·图灵就是专门小组的一员。他发明了“Bombe”密码破解机，使用明文尝试所有可能的密钥。这台机器被视为现代计算机的先驱。

现代密码学不仅涉及密码和加密方案设计，还涵括数字签名、保障网上通信安全的密码协议和数字证书等。学生将通过学习上述部分内容建立起密码学的基础知识架构。

学生可以在导师给定的范围内自行选择研究课题并且完成研究。（可选范围：数字签名、比特币、加密方案和二战经典密码）

【项目介绍】

项目将探索古典密码学与现代密码学的差别，讲授一次性密码本及其理论上的牢不可破性与局限性、模算数和数论、单向哈希函数、数字签名、堪称“现代经典密码”的对称密钥加密、密钥交换协议和数字认证等。学生将通过亲身实践，掌握密码学和网络安全基础理论，在项目结束时提交小组报告，进行成果展示。

个性化研究课题参考：

基于人工智能技术的密码算法分析方法

信息论安全MPC协议的通信复杂性研究

新型对称密码设计框架迭代

适用于区块链技术的高效证明协议

【项目安排】

课时安排 (Duration): 7周在线小组科研+5周论文指导

【适合人群】

适合年级 (Grade): 大学生及以上

适合专业 (Major): 网络安全、信息安全、计算机科学、软件工程专业或对上述领域感兴趣的学生

学生需要了解计算机网络架构，具备微积分、线性代数及概率论与数理统计基础。

项目收获 Program Outcome

7周在线小组科研学习+5周论文指导学习 共125课时+不限时论文指导

学术报告

优秀学员获主导师Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导（可用于申请）

结业证书

成绩单

【导师介绍】

Vipul

卡内基梅隆大学 (CMU)终身教授

Vipul导师现任卡内基梅隆大学CMU计算机科学部门终身教授，曾任前微软印度研究院密码学与复杂性组研究员。他在学术领域硕果累累。他曾荣获2016年ACM计算机与通信安全会议（CCS）时间检验奖，并且位列2013年福布斯科学和医疗领域“30位30岁以下人物榜（30 under 30）”。Vipul导师曾在《麻省理工科技评论》、Slashdot、《自然》等热门科学刊物上发表多篇文章，受邀至麻省理工学院MIT、普林斯顿大学、德里印度理工学院等高等学府发表演讲。他曾在Crypto、Eurocrypt和ACM CSS等会议的项目委员会任职，并且在Crypto、Eurocrypt、STOC、FOCS和ACM CCS等密码学会议上发表技术论文80余篇，堪称同时代论文引用量最多的密码学家之一。

任职学校

卡内基梅隆大学（CMU）始建于1900年，是世界范围内颇负盛名的私立研究型大学，拥有世界历史最悠久的计算机学院之一，在2020年QS世界大学计算机科学排名中位列第3，2019年U.S.News计算机科学美国排名位。“截至2021年1月，学校的教员和校友中共有20人获得诺贝尔奖，13人获得图灵奖，22人获评美国艺术与科学院院士，19人进入美国科学促进会，72人入选美国国家学院。”

【学员反馈】

【项目大纲】

古典密码学与现代密码学初探

一次性密码本与一次性消息认证码

模算数、数论与单向哈希函数

数字签名与对称密钥加密

密钥交换协议与数字证书

项目回顾与成果展示

论文辅导

【机构环境】

【机构简介】

科研品牌PathAcademics隶属于北京集思互联教育科技有限公司，是由世界优秀大学教授、行业导师和国际教育专家共同创立的中外学术项目。

集思未来教育（原集思学院）由哈佛大学及哥伦比亚大学教授、校友共同发起成立，为全球中学生呢、大学生提供优质的科研教育、项目制学习课程。中国团队自2016年成立至今走过了五年历程，立足研究导向型学习、项目制学习，专注课程开发与教学实施，结合全球超1000位知名教授和优质教育资源，培养面向未来的国际化人才，五年来培养了超过3万名学员，与近百所高等院校和百余所国际化学校建立合作关系。

【教学现场】

【学员案例】

【机构愿景】

传统的高中和大学教学体系强调考试和标化成绩，忽视采用以学生为中心的学习和教学方法，让学生通过探究开放式问题，运用更高层次的思维技巧进行学习，在项目和体验中成长。集思学院科研Path Academics致力于为此做出贡献。导师将指导学生探索正式学术环境中接触不到的专业领域。最终，学生将通过项目展示研究成果及对某一课题的深刻理解与掌握。