460-4054/06 – Počítačové viry a bezpečnost počítačových systémů (PVBPS)
| Garantující katedra | Katedra informatiky | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2018/2019 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámit posluchače s komplexní problematikou počítačových virů a malwaru obecně – jejich definicí, klasifikací, strukturou a způsoby šíření v rámci počítačových systémů a sítí. Kurz pokrývá jak historický vývoj škodlivého softwaru, tak jeho moderní formy, včetně obrněných virů, červů, spyware, kybernetických zbraní a malware využívajícího umělou inteligenci. Součástí kurzu je i praktická analýza skutečného malwaru, tvorba ukázkových virových struktur, seznámení se s technikami reverse engineeringu, vizualizace binárního kódu pomocí fraktální geometrie a behaviorální analýzy.
Zvláštní pozornost je věnována ekonomice kyberzločinu, roli temného webu a způsobům šíření malwaru skrze podzemní digitální infrastrukturu. Předmět dále rozvíjí schopnosti detekce a reakce na moderní hrozby s využitím nástrojů strojového učení a umělé inteligence.
Absolvent kurzu získá přehled o technologiích tvorby, šíření a analýzy malwaru, porozumí jeho využití ve špionáži i útocích na kritickou infrastrukturu, a bude schopen navrhnout a aplikovat adekvátní opatření na ochranu počítačových systémů a sítí včetně zálohovacích a forenzních technik.
Absolvent předmětu dokáže:
- Definovat, klasifikovat a popsat různé typy počítačových virů a malwaru, jejich strukturu a způsoby šíření.
- Analyzovat a interpretovat reálné ukázky malwaru pomocí technik reverse engineeringu, fraktální vizualizace kódu a behaviorální analýzy.
- Aplikovat a demonstrovat vybrané metody detekce a obrany proti moderním hrozbám, včetně využití strojového učení a umělé inteligence.
- Diskutovat a zhodnotit ekonomické aspekty kyberzločinu, roli temného webu a podzemní infrastruktury při šíření malwaru.
- Navrhnout a implementovat opatření pro ochranu počítačových systémů a sítí, včetně zálohování a forenzních postupů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Po absolvování tohoto předmětu bude student schopen:
Vysvětlit principy fungování škodlivého kódu, jeho historický vývoj a současné trendy.
Rozpoznat a klasifikovat různé typy malwaru (včetně virů, červů, trojských koní, spyware, ransomwaru a obrněného kódu).
Popsat a analyzovat způsoby šíření malwaru v počítačových systémech a sítích.
Pracovat se vzorky reálného malwaru v řízeném prostředí a porozumět jejich struktuře i chování.
Navrhnout a implementovat ukázkové typy malwaru pro studijní účely, včetně jejich hybridizace s prvky umělé inteligence.
Aplikovat základní principy reverzního inženýrství a behaviorální analýzy škodlivého kódu.
Využívat vizualizační techniky (např. fraktální geometrie) k analýze binárního kódu.
Orientovat se v problematice temného webu a popsat jeho roli v šíření a monetizaci škodlivého softwaru.
Identifikovat bezpečnostní rizika a navrhnout vhodná protiopatření ke zvýšení bezpečnosti počítačových systémů.
Samostatně zpracovat, prezentovat a obhájit zadané úkoly navazující na probíranou látku.
Povinná literatura:
1. Zelinka I., Merhaut F., Úvod do počítačové bezpečnosti, Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB-TU Ostrava, 2018
2. Peter Szor, Počítačové viry - analýza útoku a obrana, Zoner Press
Doporučená literatura:
3. Pokorný J., Hacking - umění exploitace, Zoner Press
Lance J., Phishing bez záhad, Grada, 2007
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Kontrola je založena na vypracovávání protokolů předmětu, pomocí kterých student prokazuje nejen pochopení informací z přednášek, ale i schopnost jejich implementace v daném programovém prostředí. K získání zápočtu je nutno odevzdat cvičícímu všechny požadované protokoly a mít alespoň 80% fyzické účasti na laboratořích. Zápočet je podmínkou NUTNOU k připuštění ke zkoušce. Zkouška je ústní.
E-learning
https://lms.vsb.cz
Další požadavky na studenta
Je požadována schopnost tvořit programy v některém z používaných programovacích jazyků a aplikovat získané znalosti do tvorby algoritmů.
Další požadavky na studenta nejsou kladeny.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Struktura předmětu
Úvod do kybernetické bezpečnosti
Historie a motivace vývoje škodlivého softwaru
Škodlivý software – typy a klasifikace
Mechanismy infekce
Provozní prostředí malwaru
Obrněné viry a obranné mechanismy
Tvorba a generování virů
Počítačové červy
Škodlivý účinek (payload)
Zálohování jako obrana proti malwaru
Umělá inteligence a malware
Spyware a kyberzbraně
------- Bonusové přednášky dle vytížení v semestru -------
Fraktály a vizualizace malwaru
Počítačový virus – od základů po budoucnost
Temný web, darknet a jeho role v ekosystému malwaru
Cvičení v PC učebnách
Keylogger
Windows API, registry, oprávnění
PowerShell, Alternate stream
DLL injection
Symetrické šifrování
Statická analýza malware 1
Statická analýza malware 2
Dynamická analýza malware
Praktická analýza malware
Automatická analýza malware za pomocí Cuckoo Sandbox
Studentské prezentace
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky