460-4054/07 – Počítačové viry a bezpečnost počítačových systémů (PVBPS)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2018/2019Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KNE0044 Ing. Ondřej Knebl
PLU042 Ing. Jan Plucar, Ph.D.
REC0021 Ing. Radovan Rečka
ZEL01 prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

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

Prezenční forma (platnost od: 2018/2019 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  21
        Zkouška Zkouška 55  30 3
Rozsah povinné účasti: K získání zápočtu: 80% účasti v laboratořích, odevzdání všech protokolů, absolvování zkoušky podle podmínek přednášejícího.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2025/2026 (N0612A140005) Informační a komunikační bezpečnost IKB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2025/2026 (N0714A060021) Komunikační a informační technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2024/2025 (N0612A140005) Informační a komunikační bezpečnost IKB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2024/2025 (N0714A060021) Komunikační a informační technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (N0612A140005) Informační a komunikační bezpečnost IKB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (N0714A060021) Komunikační a informační technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (N0612A140005) Informační a komunikační bezpečnost IKB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (N0714A060021) Komunikační a informační technologie P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N0612A140005) Informační a komunikační bezpečnost IKB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (N0612A140005) Informační a komunikační bezpečnost IKB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N0612A140005) Informační a komunikační bezpečnost IKB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.