460-4046/02 – Kryptografie a počítačová bezpečnost (KPB)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětuRNDr. Eliška Ochodková, Ph.D.Garant verze předmětuRNDr. Eliška Ochodková, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
OH140 RNDr. Eliška Ochodková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 10+5

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Po absolvování předmětu student bude umět: 1. klasifikovat jednotlivé typy útoků proti bezpečnosti IT, 2. klasifikovat jednotlivé bezpečnostní cíle a mechanismy vedoucí k jejich splnění, 3. kategorizovat jednotlivé kryptografické mechanismy, 4. formulovat matematickou podstatu kryptografických algoritmů, 5. navrhnout bezpečnostní mechanismy, 6. ukázat použití kryptografických mechanismů v praxi (protokoly, ...) a praktikovat je, 7. pracovat na projektu v týmu.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět se zabývá základními principy a algoritmy bezpečnostních technik a protokolů. V předmětu se studenti seznámí se především se základními pojmy z bezpečnosti IT, s algoritmy symetrické a asymetrické kryptografie a jejich matematickým základem, s kryptografickými hashovacími funkcemi a jejich vlastnostmi, s algoritmy pro digitální podpis a kryptografií na bázi eliptických křivek, se správou klíčů. Nedílnou součástí výkladu je také přehled nejdůležitějších standardů a hodnotících kriterií, neopomíjí se problematika počítačové kriminality a legislativních aspektů bezpečnosti IT.

Povinná literatura:

Ochodková E., Matematické základy kryptografických algoritmů, http://mi21.vsb.cz/modul/matematicke-zaklady-kryptografickych-algoritmu Povinná literatura: Stallings, W.: Cryptography and Network Security, Prentice Hall, 1999 a pozdější Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot and Scott A. Vanstone: Handbook of Applied Cryptography, CRC Press, ISBN: 0-8493-8523-7, October 1996, 816 pages, http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/ Schneier B.: Applied cryptography, John Wiley & Sons, New York, 1995 (2nd edition) Pfleeger Ch.P.: Security in Computing, Prentice Hall, 1997 a pozdější Gollmann D.: Computer Security , Wiley 2000

Doporučená literatura:

Garfinkel S., Spafford G.:Bezpečnost v UNIXu a Internetu v praxi , Computer Press 1998 Dostálek L. a kol.: Velký průvodce protokoly TCP/IP: Bezpečnost, Computer Press, Praha 2001 Rivest R.L.: Cryptography and Security, http://theory.lcs.mit.edu/~rivest/ Ritter T.: Ciphers By Ritter: Cryptography and Technology, http://www.ciphersbyritter.com/ Savard J.: A Cryptograhpic Compendium, http://www.quadibloc.com/crypto/intro.htm NIST - Computer Security Division, http://csrc.nist.gov/ český e-zin Crypo-World, http://crypto-world.info/ a mnoho dalších ...

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínky udělení zápočtu: - zvládnutí vybraného projektu: kontrolovat spočívá v posouzení pochopení problému, výběru algoritmu, implementace algoritmu, funkčnosti aplikace, provedených experimenty a interpretace jejich výsledků, prezentace projektu. K zápočtu musí student získat alespoň (>=) 25 bodů za projekt (ze 45 možných). Písemná zkouška (min 20 bodů z 55 možných).

E-learning

Další požadavky na studenta

U posluchače tohoto předmětu se předpokládají vstupní znalosti diskrétní matematiky, algebry, programování a počítačových sítí na úrovni absolventa bakalářského studia.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Úvod do problematiky bezpečnosti informací a informačních technologií. Základní pojmy z bezpečnosti IT. Cíle, funkce, mechanismy, hrozby, útoky, rizika, zranitelná místa, bezp. opatření. 2. Základní pojmy kryptografie. Role kryptografie v bezpečnosti, terminologie, přehled dnes používaných kryptografických systémů. Metody a typy útoků. 3. Modulární aritmetika. Algebraické struktury (grupy tělesa). 4.Klasická kryptografie. Stručný pohled do historie, některé příklady. 5. Symetrická kryptografie (systémy s tajným klíčem). Základní pojmy, vlastnosti, způsoby použití, příklady symetrických algoritmů (Fiestel, DES,...), jejich činnost, slabiny. 6. Asymetrická kryptografie (systémy s veřejným klíčem). Základní pojmy, matematické základy (prvočísla, Eulerova věta, CRT,...). 7. Příklady asymetrických algoritmů (RSA, ELGamal,...), způsoby použití, jejich činnost, slabiny. 8. Správa kryptografických klíčů. relevantní standardy a protokoly. Délka klíče, generování, manipulace, distribuce klíčů, výměna klíčů (Diffie-Hellman). 9. Autentizace a identifikace, nepopiratelnost. MAC. Digitální podpis, hašovací funkce, DSS. 10. Úvod do kryptoanalýzy. Programy ohrožující bezpečnost. 11. Kryptografie na bázi eliptických křivek. 12. Bezpečnostní protokoly. Autentizační protokoly. Certifikát, certifikační autorita. Firewally, bezpečnost elektronické pošty (PEM, PGP, S/MIME), SSL. 13. Kritéria, metodika a standardy pro hodnocení bezpečnosti, (týkající se všech kapitol). Standardy pro hodnocení bezpečnosti. Právní aspekty ochrany informací (autorský zákon, zákon o elektronickém podpisu...), počítačová kriminalita. Cvičení - Počítačové laboratoře 1. Procvičování matematických principů probíraných algoritmů. 2. Modulární aritmetika. 3. Algebraické struktury. 4. Teorie čísel. 5. Historická kryptografie. 6. Symetrická kryptografie. 7. Asymetrická kryptografie. 8. Simulace kryptoanalytických útoků. 9. Hašovací funkce. 10. Praktické ukázky bezpečnostních aplikací a protokolů I. 11. Praktické ukázky bezpečnostních aplikací a protokolů II. 12. Praktické ukázky bezpečnostních aplikací a protokolů III. 13. Bezpečnostní politika.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  25
        Zkouška Zkouška 55  20
Rozsah povinné účasti: 80% účast na cvičeních (účast na cvičení 11 ze 14 nebo 8 z 10 ve zkráceném semestru).

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku