Bitcoin and other cryptocurrencies are getting into common usage more and more frequently. Unfortunately this spread is connected with attempts to misuse their principles for personal benefit. The goal of this thesis is to explain the main principles of using bitcoin in relation to the internet identity. This connection is represented by two sources in the thesis: the first is a bitcoin blockchain, the second is the sum of various user profiles used in discussion forums and similar websites. The aim is to create and explain the process how to, by using the combination of this two sources, reveal the identity of a human using cryptocurrencies for payment (from a private person point of view). First, methods used for extraction of correct and useful data from the blockchain and internet profiles must be developed to be able to mine data from the joint database, merging into a full user profile containing personal data. Results of this investigation are extended by the rules of preserving anonymity on the internet, containing both technological and behavioural measures avoiding a share of personal data. The end of this thesis explains possible attack vectors that might be used for compromising cryptocurrencies. The methods of searching of the internet identity are a useful tool for facing these attacks.

This Master's thesis „Secure communication and data protection in the internet of things“ is dealing with crypthografy and crypthographic libraries, which are compared with eachother according to supporting algorithm and standard. For comparing therewere used following libraries: openSSL, wolfSSL, nanoSSL and matrixSSL. Practical part of the thesis is focused on testing the productivity of each ciphers and protocols of openSSL and wolfSSL libraries on RaspberryPi 2 device. Further, the thesis shows the design of communication scenario client-server in the Internet of Things (IoT). Simple authentication protocol client-server was implemented and simulated on RaspberryPi 2 device.

This thesis deals with creation of elliptic curves generator. MIRACL library and C++ language are used. One of important issues is to determine the order of the elliptic curve group. SEA algorithm (Schoof–Elkies–Atkin) is used for point counting on the elliptic curve. Method with this algorithm is called as counting points method, SEA method etc. Next method is CM method. Both methods are available in the generator. The measurements of dependency of basic operations speed on the group size and parameters were done. ECIES hybrid scheme was implemented. It is practical verification of proper functionality of the generator. Another benchmarks measured dependency of ECIES encryption and decryption on various parameters, e.g. size of the curve, generating method, message size etc.

Kryptografie je velmi důležitým aspektem našeho každodenního života, protože poskytuje teoretický základ informační bezpečnosti. Kvantové výpočty a informace se také stávají velmi důležitou oblastí vědy kvůli mnoha aplikačním oblastem včetně kryptologie a konkrétněji v kryptografii veřejných klíčů. Obtížnost čísel do hlavních faktorů je základem některých důležitých veřejných kryptosystémů, jejichž klíčem je kryptosystém RSA . Shorův kvantový faktoringový al-goritmus využívá zejména kvantový interferenční účinek kvantového výpočtu k faktorovým semi-prime číslům v polynomiálním čase na kvantovém počítači. Ačkoli kapacita současných kvantových počítačů vykonávat Shorův algoritmus je velmi omezená, existuje mnoho rozsáhlých základních vědeckých výzkumů o různých technikách optimalizace algoritmu, pokud jde o faktory, jako je počet qubitů, hloubka obvodu a počet bran. v této práci jsou diskutovány, analyzovány a porovnávány různé varianty Shorova factoringového algoritmu a kvantových obvodů. Některé varianty Shorova algoritmu jsou také simulované a skutečně prováděné na simulátorech a kvantových počítačích na platformě IBM QuantumExperience. Výsledky simulace jsou porovnávány z hlediska jejich složitosti a míry úspěšnosti. Organizace práce je následující: Kapitola 1 pojednává o některých klíčových historických výsledcích kvantové kryptografie, uvádí problém diskutovaný v této práci a představuje cíle, kterých má být dosaženo. Kapitola 2 shrnuje matematické základy kvantového výpočtu a kryptografie veřejných klíčů a popisuje notaci použitou v celé práci. To také vysvětluje, jak lze k rozbití kryptosystému RSA použít realizovatelný algoritmus pro vyhledávání objednávek nebo factoring. Kapitola 3 představuje stavební kameny Shorova algoritmu, včetně kvantové Fourierovy transformace, kvantového odhadu fází, modulární exponentiace a Shorova algoritmu. Zde jsou také uvedeny a porovnány různé varianty optimalizace kvantových obvodů. Kapitola 4 představuje výsledky simulací různých verzí Shorova algoritmu. V kapitole 5 pojednejte o dosažení cílů disertační práce, shrňte výsledky výzkumu a nastíňte budoucí směry výzkumu.

The main aim of this master's thesis is to implement a common, secure and peer-to-peer communication system. The system has ability to automatically establish and run a secure end-to-end connection. It has this ability even if a network address translator is in the way to the destination system, without need of any explicit configuration of this translator. The security procedures of this system are in a transparent manner masked from individual applications, which had to solve this challenge in their own way. A responsibility for a security is delegate to an application-independent subsystem working within the core of an operating system. The security of this subsystem is based on capturing the outbound and inbound IP packets and their authentication and encryption. The system was successfully implemented in MS Windows XP operating system, in programming language C++. Transfer rate of communication tunnel in different network bandwidth speeds was measured. Result shows, that in the case of use the system on standard PC sold nowadays is practically no decrease of the transfer rate in comparison to a common channel.

The thesis deals with issues of random numbers, their generating and use in cryptography. Introduction of work is aimed to resolution of random number generators and pseudo--random number generators. There is also included often used dividing generators on software and hardware. We mention advantages and disadvantages of each type and area of their use. Then we describe examples of random and pseudorandom numbers, mainly hardware based on physical phenomenon such as the decay of radioactive material or use atmospheric noise. The following part is devoted to suggestion own random number generator and a description of its functionality. In the second half of the work we devote to the field of cryptography. We know basic types of cryptographic systems, namely symmetric and asymmetric cryptosystems. We introduce a typical representant the various type and their properties. At the end of the work we again return to our random number generator and verify the randomness generated numbers and obtained cryptograms.

This thesis deals with contemporary approaches that provide higher protection of privacy of users. It focuses mainly on a group signature. In the practical part of this thesis I designed and implemented PS that is enable to gather information with the help of signal of a mobile device. The application was designed in accordance with fundamental cryptographic requirements such as the authenticity and the integrity of transmitted data. The anonymity of users is guaranteed through an application layer (the group signature) as well as through a network layer (Tor).

This diploma thesis deals with certification and certification authorities, certification path PKI and principles of its validation and security. Also deals with structure of certificate itself and possible misuse of included information. Moreover, possibility of misues of third party certificates and proclamation of untrusted certificate to client's system.

Cílem této práce je zpracovat úvod do problematiky hypereliptických křivek s důrazem na konečná pole. T práci je dále popsán úvod do teorie divizorů na hypereliptických křivkách, jejich reprezentace, aritmetika nad divizory a jejich využití v kryptografii. Teorie je hojně demonstrována příklady a výpočty v systému Mathematica.

Disertační práce se zabývá kryptografickými protokoly poskytující ochranu soukromí, které jsou určeny pro zabezpečení komunikačních a informačních systémů tvořících heterogenní sítě. Práce se zaměřuje především na možnosti využití nekonvenčních kryptografických prostředků, které poskytují rozšířené bezpečnostní požadavky, jako je například ochrana soukromí uživatelů komunikačního systému. V práci je stanovena výpočetní náročnost kryptografických a matematických primitiv na různých zařízeních, které se podílí na zabezpečení heterogenní sítě. Hlavní cíle práce se zaměřují na návrh pokročilých kryptografických protokolů poskytujících ochranu soukromí. V práci jsou navrženy celkově tři protokoly, které využívají skupinových podpisů založených na bilineárním párování pro zajištění ochrany soukromí uživatelů. Tyto navržené protokoly zajišťují ochranu soukromí a nepopiratelnost po celou dobu datové komunikace spolu s autentizací a integritou přenášených zpráv. Pro navýšení výkonnosti navržených protokolů je využito optimalizačních technik, např. dávkového ověřování, tak aby protokoly byly praktické i pro heterogenní sítě.