460-4054/07 – 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 | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| 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
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.