電影中的密碼學

Cryptography in the Movies

國立臺北商業大學|林熙中

#工作責任及紀律
#資訊科技應用
#優質教育
#工業化、創新及基礎建設
#資訊科技類
#生活技能類

電影中的密碼學

Cryptography in the Movies

國立臺北商業大學|林熙中

#工作責任及紀律
#資訊科技應用
#優質教育
#工業化、創新及基礎建設
#資訊科技類
#生活技能類

課程詳情

課程原開設於真理大學,113年起將於真理大學與國立臺北商業大學二校開設
隨著電腦科技與網路應用的普及與發展,資訊安全已是全民皆應具備的基本素養。其中,電腦密碼學雖然是眾多資安技術背後的基礎,但往往被歸類為理工科專屬的艱澀數學課程。本課程將藉由電影情節的介紹與討論,帶領非資訊相關科系學生,在不涉及複雜數學的前提下,循著密碼技術發展的歷史脈絡,一步步了解密碼學。內容包含古代加密技術、對稱式加密器、公開金鑰密碼學、網路駭客與資安威脅、電子商務應用等主題。

本課程之學習目標可由本校通識教育之基本素養加以說明,主要可對應至「溝通表達」、「社會實踐」與「人文反省」等三項校級基本素養。溝通表達素養(指標2-1能具有解決周遭問題的能力)
– 知識面:透過課程中資安攻防的故事與範例,了解問題解決的邏輯與方法。
– 態度面:資訊系統的整體安全性取決於系統中最弱的一環;因此,資訊安全的學習重點其實是嚴謹的態度與追根究底的精神,本課程透過解決課程中的資安習題與跨領域專題予以培養。
– 能力面:能具有分析並提出方案以解決周遭問題的能力。
社會實踐素養(指標3-2將所學充分落實於日常生活中)
– 知識面:透過課程中密碼學相關知識的解說,理解日常生活中資訊安全機制背後的原理。
– 態度面:理解資安機制的原理後,更能體會不遵守機制的潛在風險,進而培育積極於日常生活中落實的態度。
– 能力面:有能力將所學資訊安全知識運用於日常生活情境中。
人文反省素養(指標1-2能具有區辦推理的獨立思考能力)
– 態度面:對於各種資訊保持懷疑的態度,並積極透過獨立思考想小心求證。
– 能力面:對於潛在資安威脅具有區辨推理的能力,並透過獨立思考尋求可能的應對方案。
此外,本課程雖無法直接對應至校級「資訊素養」中所設定之指標,但可以對應至教育部大專校院就業職能平台UCAN「資訊科技應用」共通職能下的「瞭解數位環境中存在的風險及威脅,並以適當的措施保護個人資料及使用裝置之安全」的指標,分別屬於知識面與能力面的學習目標。

1.認識密碼學(Cryptography):福爾摩斯探案集《跳舞的小人》(The adventure of the dancing men)與愛倫坡的《金甲蟲》(The gold-bug)-密碼學所討論的安全特性與資訊安全的CIA原則:機密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)與可用性(Availability)/傳統密碼學中的替換加密器(Substitution cipher)與英文字母的頻率分析/已知明文攻擊(Known plaintext attack)與偽冒攻擊(Impersonation)
2.傳統密碼學的解謎與尋寶:新世紀福爾摩斯《不識貨的行員》(The blind banker)-蘇州碼子與中國古代數值表示法/書冊加密法與機率式加密(Probabilistic encryption)
3.傳統密碼學的解謎與尋寶:《國家寶藏:古籍秘辛》(National Treasure: Book of Secrets)-培菲加密器(Playfair cipher)與多圖替換加密法/暴力破解法(Brute-force attack)/隨堂作業:解謎挑戰
4.戰爭中的傳統密碼:《模仿遊戲》(The imitation game)、《攔截密碼戰》(Enigma)與《獵殺U-571》(U-571)-多字母集替換法與轉子機(Rotor machine)/奇迷機(Enigma)與炸彈機(Bombe)/電腦科學的先驅:艾倫圖靈(Alan Turing)
5.實務工作坊:洋芋片罐奇迷機-奇迷機的內部運作與操作實務/摩斯電碼(Morse code)/隨堂作業:解密挑戰
6.戰爭中的傳統密碼:更多的故事-從《獵風行動》(Windtalkers)中的方言密碼到《接觸未來》(Contact)/從麥家小說《解密》與《暗算》,到電影《聽風者》
7.近代加密技術:《終極密碼戰》(Mercury rising)與《神鬼尖兵》(Sneakers)-電腦發明後的對稱式加密器(Symmetric encryption)/替換法與換位法(Transposition)/區塊加密器(Block cipher)與串流加密器(Stream cipher)
8.實務工作坊:區塊加密器-認識DES資料加密標準(Data Encryption Standard)/精簡版資料加密標準(Simplified-DES)操作實務

本課程之規劃可以視為一份依據密碼學發展脈絡,由三十一部電影所組成的資訊安全教材,其大綱如下:
1. 傳統密碼學—解謎與尋寶 [1]~[3]
2. 傳統密碼學—戰爭中的密碼 [5]~[9]
3. 近代密碼學—區塊加密器 [10]~[11]
4. 近代密碼學—數學與密碼 [12]~[14]
5. 密碼學應用—隱私權議題 [15]~[18]
6. 密碼學應用—駭客與資安威脅 [19]~[26]
7. 密碼學應用—未來世界的資安挑戰 [27]~[31]
授課教師可參考修課學生之組成分佈與當學期之目標,自由從中選取適合之影片組織課程。
[1] 福爾摩斯探案集:跳舞的小人(英文:The adventure of the dancing men),1984。https://www.imdb.com/title/tt0506449/
[2] 新世紀福爾摩斯:銀行家之死(英文:Sherlock (S1/EP2) The blind banker),2010。https://www.imdb.com/title/tt1664529/
[3] 國家寶藏:古籍秘辛(英文:National treasure: book of secrets),2007。https://www.imdb.com/title/tt0465234/
[4] 模仿遊戲(英文:The imitation game),2014。https://www.imdb.com/title/tt2084970/
[5] 攔截密碼戰(英文:ENIGMA),2001。https://www.imdb.com/title/tt0157583/
[6] 獵殺U571(英文:U571),2000。https://www.imdb.com/title/tt0141926/
[7] 獵風行動(英文:Windtalkers),2002。https://www.imdb.com/title/tt0245562/
[8] 接觸未來(英文:Contact),1997。https://www.imdb.com/title/tt0118884/
[9] 聽風者,2012。https://www.imdb.com/title/tt2078768/
[10] 終極密碼戰(英文:Mercury rising),1998。https://www.imdb.com/title/tt0120749/
[11] 神鬼尖兵(英文:Sneakers),1992。https://www.imdb.com/title/tt0105435/
[12] 美麗境界(英文:A beautiful mind),2001。https://www.imdb.com/title/tt0268978/
[13] X+Y愛的方程式(英文:X+Y),2014。https://www.imdb.com/title/tt3149038/
[14] 比特幣的崛起(英文:The rise and rise of Bitcoin),2014。https://en.wikipedia.org/wiki/The_Rise_and_Rise_of_Bitcoin
[15] 全民公敵(英文:Enemy of the state),1998。https://www.imdb.com/title/tt0120660/
[16] 竊聽風暴(德文:Das leben der anderen),2006。https://www.imdb.com/title/tt0405094/
[17] 隱藏攝影機(法文:Caché),2005。https://www.imdb.com/title/tt0387898/
[18] 直播風暴(英文:The circle),2017。https://www.imdb.com/title/tt4287320/
[19] 我是誰:沒有絕對安全的系統(德文:Who am I - kein system ist sicher),2014。https://www.imdb.com/title/tt3042408/
[20] 神鬼駭客:史諾登(英文:Snowden),2016。https://www.imdb.com/title/tt3774114/
[21] 黑帽駭客(英文:BlackHat),2015。 https://www.imdb.com/title/tt2717822/
[22] 少年駭客事件簿(丹麥語:Hacker),2019。https://www.imdb.com/title/tt6393306/
[23] 終極警探4.0(英文:Live free or die hard),2007。 https://www.imdb.com/title/tt0337978/
[24] 龍紋身的女孩(瑞典語:Män som hatar kvinnor),2009。https://www.imdb.com/title/tt1132620/
[25] 玩火的女孩(瑞典語:Flickan som lekte med elden),2009。https://www.imdb.com/title/tt1216487/
[26] 直搗蜂窩的女孩(瑞典語:Luftslottet som sprängdes),2009。
https://www.imdb.com/title/tt1343097/
[27] 夏日大作戰(日文:サマーウォーズ),2009。https://www.imdb.com/title/tt1474276/
[28] 愛愛上雲端(英文:Sex tape),2014。https://www.imdb.com/title/tt1956620/
[29] 2020網路危機系列短片,2014。https://www.youtube.com/playlist?list=PLxl8TYwVSMhkwQ4yppkV7QNQ1TP-S5sO1
[30] 零日網路戰(英文:Zero days),2016。https://www.imdb.com/title/tt5446858/
[31] 視界戰(英文:Anon),2018。https://www.imdb.com/title/tt5397194/

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課程回饋

李*萱 2024-04-19 10:24

老師上課有趣,課程豐富多樣!