applicazioni di algebra lineare a "sicurezza"?

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Sto seguendo un corso di algebra lineare che è stato accreditato per un programma di matematica applicata. I miei interessi si sono spostati su questioni di "sicurezza" (informazioni, rete, crittografia, ecc.). Sembra che la matematica richiesta per la sicurezza sia più indirizzata verso la matematica discreta e gli automi finiti, la teoria della probabilità e la teoria dei numeri. C'è qualche motivazione per studiare l'algebra lineare? Quali sono le sue applicazioni per "sicurezza"?

Per esempio, c'è il concetto di una "matrice di protezione", ma non sono sicuro che questo possa essere correlato alla "matrice" nel senso di algebra lineare; un sistema di equazioni (gli autovettori avrebbero alcun significato?).

    
posta T. Webster 15.11.2012 - 18:09
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4 risposte

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Sì, non solo l'algebra lineare richiesta in molti programmi di informatica ha anche implicazioni di sicurezza.

L'algebra lineare può essere utilizzata per rilevare le fotografie ritoccate .

Gli orologi vettoriali sono importanti nei sistemi distribuiti e il tempo può svolgere un ruolo nella sicurezza.

L'algebra lineare viene anche utilizzata in GPS e Missie Guidance. Lo spoofing GPS richiede l'algebra lineare e può essere utilizzato per attaccare droni ingannevoli .

    
risposta data 15.11.2012 - 19:23
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Non c'è opposizione tra "algebra lineare" e "matematica discreta". Ad esempio, un Registro di scorrimento del feedback lineare è "lineare" nel senso dell'algebra lineare, ma anche totalmente discreto. Ciò che raramente si incontra nei computer non è la parte "lineare", ma l'uso di numeri reali o complessi come campo base - perché i computer non sono bravi a memorizzare numeri con un numero infinito di cifre (uno spazio di archiviazione infinito è un po 'costoso ). I computer usano approssimazioni (tutti i "tipi in virgola mobile" come double ), o usano campi finiti. Nel caso di un LFSR, il campo finito è GF (2) , il campo con due elementi (0 e 1).

    
risposta data 16.11.2012 - 05:24
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L'algebra lineare non è particolarmente rilevante per la sicurezza pratica. Ci sono alcune applicazioni, ma sono sparse e minori, e non particolarmente prevalenti rispetto a molte altre aree della matematica. Mi addolora dirlo, poiché adoravo l'algebra lineare al college e mi piacerebbe dirti che è super-utile nella sicurezza informatica, ma purtroppo non è così.

L'algebra lineare ha ha una certa rilevanza in alcuni aspetti della crittografia (ma è meglio rispondere su Crypto.SE ).

    
risposta data 16.11.2012 - 03:29
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Anche se è vero che la teoria dei numeri è alla base della più attuale crittografia a chiave pubblica, esistono altri schemi crittografici basati sull'algebra lineare. Ad esempio, Crittografia multivariata: il seguente è tratto da l'articolo di Wikipedia :

Multivariate cryptography is the generic term for asymmetric cryptographic primitives based on multivariate polynomials over finite fields. In certain cases those polynomials could be defined over both a ground and an extension field. If the polynomials have the degree two, we talk about multivariate quadratics. Solving systems of multivariate polynomial equations is proven to be NP-Hard or NP-Complete. That's why those schemes are often considered to be good candidates for post-quantum cryptography, once quantum computers can break the current schemes.

Quindi, se vuoi essere preparato per fare sicurezza in un post quantum computing ( se e quando ), l'algebra lineare potrebbe essere ancora più rilevante per la crittografia rispetto alla teoria dei numeri.

    
risposta data 16.11.2012 - 05:31
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