Cryptography is a key technology in electronic key systems. It is used to keep data secret, digitally sign documents, access control, and so forth. Users therefore should not only know how its techniques work, but they must also be able to estimate their efficiency and security. Based on courses taught by the author, this book explains the basic methods of modern cryptography. It is written for readers with only basic mathematical knowledge who are interested in modern cryptographic algorithms and their mathematical foundation. Several exercises are included following each chapter. This revised and extended edition includes new material on the AES encryption algorithm, the SHA-1 Hash algorithm, on secret sharing, as well as updates in the chapters on factoring and discrete logarithms.

This book constitutes the refereed proceedings of the 11th International Conference on the Theory and Application of Cryptographic Techniques in Africa, AFRICACRYPT 2019, held in Rabat, Morocco, in July 2019.

The 22 papers presented in this book were carefully reviewed and selected from 53 submissions. The papers are organized in topical sections on protocols; post-quantum cryptography; zero-knowledge; lattice based cryptography; new schemes and analysis; block ciphers; side-channel attacks and countermeasures; signatures. AFRICACRYPT is a major scientific event that seeks to advance and promote the field of cryptology on the African continent. The conference has systematically drawn some excellent contributions to the field. The conference has always been organized in cooperation with the International Association for Cryptologic Research (IACR).

This book presents the first comprehensive overview of various verifiable computing techniques, which allow the computation of a function on outsourced data to be delegated to a server. It provides a brief description of all the approaches and highlights the properties each solution achieves. Further, it analyzes the level of security provided, how efficient the verification process is, who can act as a verifier and check the correctness of the result, which function class the verifiable computing scheme supports, and whether privacy with respect to t he input and/or output data is provided. On the basis of this analysis the authors then compare the different approaches and outline possible directions for future work.

The book is of interest to anyone wanting to understand the state of the art of this research field.

Das Internet durchdringt alle Lebensbereiche: Gesundheitsversorgung, Bildung, Unterhaltung, Produktion, Logistik, Verkauf, den Finanzsektor, die öffentliche Verwaltung aber auch kritische Infrastrukturen wie Verkehr, Energieversorgung und Kommunikationsnetze. Kryptographie ist eine zentrale Technik für die Absicherung des Internets. Ohne Kryptographie gibt es im Internet keine Sicherheit. Kryptographie entwickelt sich ständig weiter und ist ein hochaktuelles Forschungsgebiet. Dieses Kryptographiebuch ist geschrieben für Studierende der Mathematik, Informatik, Physik, Elektrotechnik oder andere Leser mit mathematischer Grundbildung und wurde in vielen Vorlesungen erfolgreich eingesetzt. Es behandelt die aktuellen Techniken der modernen Kryptographie, zum Beispiel Verschlüsselung und digitale Signaturen. Das Buch vermittelt auf elementare Weise alle mathematischen Grundlagen, die zu einem präzisen Verständnis der Kryptographie nötig sind, mit vielen Beispielen und Übungen. Die Leserinnen und Leser dieses Buches erhalten ein fundiertes Verständnis der modernen Kryptographie und werden in die Lage versetzt Forschungsliteratur zur Kryptographie zu verstehen.

Quantum computers will break today''s most popular public-key cryptographic systems, including RSA, DSA, and ECDSA. This book introduces the reader to the next generation of cryptographic algorithms, the systems that resist quantum-computer attacks: in particular, post-quantum public-key encryption systems and post-quantum public-key signature systems.

Leading experts have joined forces for the first time to explain the state of the art in quantum computing, hash-based cryptography, code-based cryptography, lattice-based cryptography, and multivariate cryptography. Mathematical foundations and implementation issues are included.

This book is an essential resource for students and researchers who want to contribute to the field of post-quantum cryptography.

Dieses Kryptographiebuch ist geschrieben für Studierende der Mathematik, Informatik, Physik, Elektrotechnik oder andere Leser mit mathematischer Grundbildung und wurde in vielen Vorlesungen erfolgreich eingesetzt. Es behandelt die aktuellen Techniken der modernen Kryptographie, zum Beispiel Verschlüsselung und digitale Signaturen. Das Buch vermittelt auf elementare Weise alle mathematischen Grundlagen, die zu einem präzisen Verständnis der Kryptographie nötig sind, mit vielen Beispielen und Übungen. Die Leserinnen und Leser erhalten ein fundiertes Verständnis der modernen Kryptographie und werden in die Lage versetzt Forschungsliteratur zur Kryptographie zu verstehen.

In der 5. Auflage hat der Autor die Beweise für die Sicherheit des Lamport-Diffie-Einmalsignaturverfahren und des Merkle-Signaturverfahren erweitert und einen Abschnitt über algebraische Angriffe auf Blockchiffren neu aufgenommen. Es handelt sich dabei um eine Angriffstechnik, die neue Anforderungen an die Konstruktion von kryptographischen Verfahren stellt.

Das Internet ist eine der bedeutendsten technologischen Errungenschaften der Geschichte. Es erlaubt Menschen in aller Welt Zugang zu umfassenden Informationen, unterstützt die weltweite Kommunikation und Vernetzung und fungiert als globaler Marktplatz. Dabei bieten die vielfältigen Angebote im Internet jedoch nicht nur Chancen; sie werfen auch Fragen des Datenschutzes, der Persönlichkeitsentfaltung und der Privatsphäre auf. Dieses Phänomen wird gemeinhin als das Privatheitsparadoxon bezeichnet.

Aufgrund der großen Bedeutung von Privatheit im Internet hat acatech 2011 ein Projekt initiiert, das sich mit dem Privatheitsparadoxon wissenschaftlich auseinandersetzt. Dieser Band ist der erste Teil einer acatech STUDIE zum Projekt „Internet Privacy – Eine Kultur der Privatsphäre und des Vertrauens im Internet“. Die Autoren leisten eine Bestandsaufnahme der existierenden individuellen und gesellschaftlichen Vorstellungen von Privatsphäre im Internet sowie der entsprechenden rechtlichen, technischen, ökonomischen und ethischen Rahmenbedingungen.

Cryptography is a key technology in electronic key systems. It is used to keep data secret, digitally sign documents, access control, and so forth. Users therefore should not only know how its techniques work, but they must also be able to estimate their efficiency and security. Based on courses taught by the author, this book explains the basic methods of modern cryptography. It is written for readers with only basic mathematical knowledge who are interested in modern cryptographic algorithms and their mathematical foundation. Several exercises are included following each chapter. This revised and extended edition includes new material on the AES encryption algorithm, the SHA-1 Hash algorithm, on secret sharing, as well as updates in the chapters on factoring and discrete logarithms.

This book constitutes the refereed proceedings of the 11th International Conference on the Theory and Application of Cryptographic Techniques in Africa, AFRICACRYPT 2019, held in Rabat, Morocco, in July 2019.

The 22 papers presented in this book were carefully reviewed and selected from 53 submissions. The papers are organized in topical sections on protocols; post-quantum cryptography; zero-knowledge; lattice based cryptography; new schemes and analysis; block ciphers; side-channel attacks and countermeasures; signatures. AFRICACRYPT is a major scientific event that seeks to advance and promote the field of cryptology on the African continent. The conference has systematically drawn some excellent contributions to the field. The conference has always been organized in cooperation with the International Association for Cryptologic Research (IACR).

This book presents the first comprehensive overview of various verifiable computing techniques, which allow the computation of a function on outsourced data to be delegated to a server. It provides a brief description of all the approaches and highlights the properties each solution achieves. Further, it analyzes the level of security provided, how efficient the verification process is, who can act as a verifier and check the correctness of the result, which function class the verifiable computing scheme supports, and whether privacy with respect to t he input and/or output data is provided. On the basis of this analysis the authors then compare the different approaches and outline possible directions for future work.

The book is of interest to anyone wanting to understand the state of the art of this research field.

Das Internet durchdringt alle Lebensbereiche: Gesundheitsversorgung, Bildung, Unterhaltung, Produktion, Logistik, Verkauf, den Finanzsektor, die öffentliche Verwaltung aber auch kritische Infrastrukturen wie Verkehr, Energieversorgung und Kommunikationsnetze. Kryptographie ist eine zentrale Technik für die Absicherung des Internets. Ohne Kryptographie gibt es im Internet keine Sicherheit. Kryptographie entwickelt sich ständig weiter und ist ein hochaktuelles Forschungsgebiet. Dieses Kryptographiebuch ist geschrieben für Studierende der Mathematik, Informatik, Physik, Elektrotechnik oder andere Leser mit mathematischer Grundbildung und wurde in vielen Vorlesungen erfolgreich eingesetzt. Es behandelt die aktuellen Techniken der modernen Kryptographie, zum Beispiel Verschlüsselung und digitale Signaturen. Das Buch vermittelt auf elementare Weise alle mathematischen Grundlagen, die zu einem präzisen Verständnis der Kryptographie nötig sind, mit vielen Beispielen und Übungen. Die Leserinnen und Leser dieses Buches erhalten ein fundiertes Verständnis der modernen Kryptographie und werden in die Lage versetzt Forschungsliteratur zur Kryptographie zu verstehen.

Quantum computers will break today''s most popular public-key cryptographic systems, including RSA, DSA, and ECDSA. This book introduces the reader to the next generation of cryptographic algorithms, the systems that resist quantum-computer attacks: in particular, post-quantum public-key encryption systems and post-quantum public-key signature systems.

Leading experts have joined forces for the first time to explain the state of the art in quantum computing, hash-based cryptography, code-based cryptography, lattice-based cryptography, and multivariate cryptography. Mathematical foundations and implementation issues are included.

This book is an essential resource for students and researchers who want to contribute to the field of post-quantum cryptography.

Dieses Kryptographiebuch ist geschrieben für Studierende der Mathematik, Informatik, Physik, Elektrotechnik oder andere Leser mit mathematischer Grundbildung und wurde in vielen Vorlesungen erfolgreich eingesetzt. Es behandelt die aktuellen Techniken der modernen Kryptographie, zum Beispiel Verschlüsselung und digitale Signaturen. Das Buch vermittelt auf elementare Weise alle mathematischen Grundlagen, die zu einem präzisen Verständnis der Kryptographie nötig sind, mit vielen Beispielen und Übungen. Die Leserinnen und Leser erhalten ein fundiertes Verständnis der modernen Kryptographie und werden in die Lage versetzt Forschungsliteratur zur Kryptographie zu verstehen.

In der 5. Auflage hat der Autor die Beweise für die Sicherheit des Lamport-Diffie-Einmalsignaturverfahren und des Merkle-Signaturverfahren erweitert und einen Abschnitt über algebraische Angriffe auf Blockchiffren neu aufgenommen. Es handelt sich dabei um eine Angriffstechnik, die neue Anforderungen an die Konstruktion von kryptographischen Verfahren stellt.

Das Internet ist eine der bedeutendsten technologischen Errungenschaften der Geschichte. Es erlaubt Menschen in aller Welt Zugang zu umfassenden Informationen, unterstützt die weltweite Kommunikation und Vernetzung und fungiert als globaler Marktplatz. Dabei bieten die vielfältigen Angebote im Internet jedoch nicht nur Chancen; sie werfen auch Fragen des Datenschutzes, der Persönlichkeitsentfaltung und der Privatsphäre auf. Dieses Phänomen wird gemeinhin als das Privatheitsparadoxon bezeichnet.

Aufgrund der großen Bedeutung von Privatheit im Internet hat acatech 2011 ein Projekt initiiert, das sich mit dem Privatheitsparadoxon wissenschaftlich auseinandersetzt. Dieser Band ist der erste Teil einer acatech STUDIE zum Projekt „Internet Privacy – Eine Kultur der Privatsphäre und des Vertrauens im Internet“. Die Autoren leisten eine Bestandsaufnahme der existierenden individuellen und gesellschaftlichen Vorstellungen von Privatsphäre im Internet sowie der entsprechenden rechtlichen, technischen, ökonomischen und ethischen Rahmenbedingungen.