1. Шифрование и хеширование данных.
В соответствующем этой задаче курсе «Теория чисел» излагаются основы математического аппарата, используемого в современной криптографии; демонстрируется его применение при анализе криптосистем и выборе их параметров. Особое внимание уделяется вопросам построения криптосистем с открытым ключом. Описание большинства рассмотренных алгоритмов приводится в виде программ на современных универсальных языках программирования.

2. Построение алгоритмов в компьютерных науках и их приложениях.
Излагаемый в данном направлении магистратуры курс «Теория алгоритмов» относится к числу основных разделов современной теоретической информатики. Его содержание включает в себя как методы построения алгоритмов для решения задач из различных областей математики, так и методы доказательства отсутствия алгоритмов их решений. Знание основ теории алгоритмов является важной составляющей общей информационной культуры магистра. Эти знания необходимы как при проведении теоретических исследований в различных областях компьютерных наук, так и при решении практических задач из
разнообразных прикладных областей, таких как программирование, машинное обучение, квантовые вычисления и др.

3. Оценка сложности алгоритмов на основе различных моделей вычислительных устройств.
Курс «Теория сложности вычислений» относится к количественным аспектам решений вычислительных задач. Обычно имеется несколько возможных алгоритмов решения таких задач, как вычисление значений алгебраических выражений, сортировка файла или синтаксический анализ цепочки символов. В данном курсе изучаются связанные с каждым из этих алгоритмов важные функции стоимости, такие как число шагов вычислений (как функция размера задачи), требуемый объем памяти для вычислений, количество информации в их описании и, в случае программной реализации алгоритмов, размер схемы и ее глубина.