Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ЭиВТ 

 

 

 

«   22   »       05       2018 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Защита информации     

 




Направление подготовки

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Профиль подготовки

"Вычислительные машины, комплексы, системы и сети"

Квалификация (степень)выпускника

бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

8

108 / 3  

12  

16  

12  

3,2  

0,35  

43,55  

37,8  

Экз.(26,65)  

Итого

108 / 3  

12  

16  

12  

3,2  

0,35  

43,55  

37,8  

26,65  

 

Муром, 2018 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: Цель дисциплины: обеспечение студентов знаниями в области защиты информации от несанкционированного доступа техническими и криптографическими средствами.

Задачи дисциплины: освоение студентами знаний по возможным каналам утечки информации, по механизмам несанкционированного доступа к информации, по механизмам утечки информации и методам подавления каналов утечки информации, по методам криптографической защиты информации, передаваемой по открытым каналам связи, по существующим стандартам в этой области.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.20))

Дисциплина базируется на цикле естественнонаучных и математических дисциплин "Математика", "Физика", "Информатика", "Электротехника, электроника и схемотехника", "Теория цифровых автоматов". На дисциплине базируются дисциплины "Архитектура МП и программирование на языке Ассемблер", "Микропроцессорные системы", "Вычислительные комплексы и системы".

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-5 способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности.

ПК-3 способность обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

исторические шифры, основные алгоритмы шифрования, протоколы цифровой подписи, методы и средства обеспечения информационной безопасности компьютерных систем (ОПК-5).

источники и классификацию угроз безопасности компьютерной информации (ПК-3).

2) Уметь:

учитывать требования защиты информации при проектировании АС (ПК-3).

применять стандарты в области компьютерной безопасности для проектирования, разработки и оценки защищенности АС (ОПК-5).

использовать криптографические методы защиты информации (ОПК-5).

3) Владеть:

методами оценки информационных рисков (ПК-3).

инструментами и средствами противодействия основным видам угроз информационной безопасности (ОПК-5).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Каналы утечки информации и технические средства защиты.

8

2

2

12

устный опрос, отчеты по лабораторным работам, экзаменационное тестирование

2

Криптографические методы защиты с секретным ключом.

8

4

6

8

14

устный опрос, отчеты по лабораторным работам, экзаменационное тестирование

3

Криптографические методы защиты с открытым ключом.

8

6

8

4

11,8

устный опрос, отчеты по лабораторным работам, экзаменационное тестирование

Всего за  семестр

108

12

16

12

37,8

3,2

0,35

Экз.(26,65)

Итого   

108

12

16

12

37,8

3,2

0,35

26,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 8

Раздел 1. Каналы утечки информации и технические средства защиты.

Лекция 1.

Задачи защиты информации. Каналы утечки информации, принципы и методы защиты (2 часа).

Раздел 2. Криптографические методы защиты с секретным ключом.

Лекция 2.

Криптографическая защита информации. Методы защиты с секретным и открытым ключом (2 часа).

Лекция 3.

Шифры с секретным ключом. Блочные и потоковые шифры. Шифры DES, ГОСТ 28147-89, RC6, AES (2 часа).

Раздел 3. Криптографические методы защиты с открытым ключом.

Лекция 4.

Криптосистемы с открытым ключом. Шифры Шамира, Эль-Гамаля и RSA (2 часа).

Лекция 5.

Электронная или цифровая подпись. Электронная подпись на базе шифров Эль-Гамаля и RSA. Криптографические протоколы с открытым ключом (2 часа).

Лекция 6.

Теоретическая стойкость криптосистем. Методы взлома шифрованной информации и надежность криптографической защиты информации (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 8

Раздел 1. Каналы утечки информации и технические средства защиты.

Практическое занятие 1.

Каналы утечки информации. Электрические и электромагнитные каналы (2 часа).

Раздел 2. Криптографические методы защиты с секретным ключом.

Практическое занятие 2.

Примеры простейших методов шифрования (2 часа).

Практическое занятие 3.

Алгоритмы блочного шифрования и дешифрования с секретным ключом DES (2 часа).

Практическое занятие 4.

Алгоритмы шифрования и дешифрования с секретным ключом по ГОСТ 28147-89 (2 часа).

Раздел 3. Криптографические методы защиты с открытым ключом.

Практическое занятие 5.

Принципы шифрования и дешифрования с открытым ключом (2 часа).

Практическое занятие 6.

Теория чисел в задачах шифрования и дешифрования информации (2 часа).

Практическое занятие 7.

Алгоритмы шифрования и дешифрования с открытым ключом (2 часа).

Практическое занятие 8.

Криптографические основы шифрования на базе эллиптических кривых (2 часа).

 

https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=16563

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 8

Раздел 1. Криптографические методы защиты с секретным ключом.

Лабораторная 1.

Классические симметричные криптосистемы (4 часа).

Лабораторная 2.

Разработка программы шифрования и дешифрования по алгоритму DES (4 часа).

Раздел 2. Криптографические методы защиты с открытым ключом.

Лабораторная 3.

Разработка программы шифрования и дешифрования с открытым ключом (4 часа).

 

https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=16565

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Задачи защиты информации. Классификация информации по степени секретности, принадлежности и виду ее носителя.

2. Основные способы защиты информации.

3. Основные каналы утечки информации из контролируемых зон.

4. Виды и технические средства разведок. Технические средства защиты информации от утечки.

5. Классификация каналов утечки информации по лежащим в их основе физическим законам.

6. Средства выявления каналов утечки информации.

7. Алгоритмы первых криптографических систем.

8. Классификация шифров по степени стойкости. Методы взлома шифрованной информации.

9. Блочные и потоковые шифры.

10. Особенности криптографических систем с секретным и открытым ключом.

11. Алгоритм шифрования с секретным ключом DES.

12. Алгоритмы нахождения наибольшего общего делителя, нименьшего общего кратного и составления таблицы простых чисел.

13. Быстрый алгоритм умножения и возведения в степень по модулю заданного числа. Решение сравнений.

14. Шифры с открытым ключом Диффи - Шелмана, Шамира, Эль-Гамаля и RSA.

15. Алгоритмы электронной или цифровой подписи. Предъявляемые к подписи требования.

16. Случайные числа в криптографии.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении лабораторных и практических работ применяется имитационный или симуляционный подход. Шаги решения задач студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Защита информации

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Бескид П.П. Криптографические методы защиты информации. Часть 1. Основы криптографии : учебное пособие / Бескид П.П., Тагарникова Т.М.. — Санкт-Петербург : Российский государственный гидрометеорологический университет, 2010. — 95 c. — Текст : электронный - https://www.iprbookshop.ru/17925.html

2. Бескид П.П. Криптографические методы защиты информации. Часть 2. Алгоритмы, методы и средства обеспечения конфиденциальности, подлинности и целостности информации : учебное пособие / Бескид П.П., Тагарникова Т.М.. — Санкт-Петербург : Российский государственный гидрометеорологический университет, 2010. — 104 c. — Текст : электронный - https://www.iprbookshop.ru/17926.html

3. Котов Ю.А. Криптографические методы защиты информации. Стандартные шифры. Шифры с открытым ключом : учебное пособие / Котов Ю.А.. — Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2017. — 67 c. — ISBN 978-5-7782-3411-6. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS - https://www.iprbookshop.ru/91227.html

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Ветров Ю.В., Макаров С.Б. Криптографические методы защиты информации в телекоммуникационных системах. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. - 174 с. - 15 экз.

2. Технические средства и методы защиты информации / Под ред. А.П. Зайцева и А.А. Шелупанова. - М.: Машиностроение, 2009. - 508 с. - 19 экз.

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Информационно-образовательный портал МИ ВлГУ https://www.mivlgu.ru/iop/

Научная электронная библиотека "eLibrary" http://elibrary.ru

Курс: Основы информационной безопасности http://www.intuit.ru/studies/courses/10/10/info

Курс: Стандарты информационной безопасности http://www.intuit.ru/studies/courses/30/30/info

Курс: Криптографические основы безопасности http://www.intuit.ru/studies/courses/28/28/info

Электронная библиотека ВлГУ http://e.lib.vlsu.ru/

Электронная библиотека «ЭВРИКА» http://elib.mivlgu.local/

Программное обеспечение:

не предусмотрено

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Занятия проводятся в компьютерном классе, используя специальное программное обеспечение. Каждой подгруппе обучающихся преподаватель выдает задачу, связанную с разработкой и программной реализацией алгоритмов обработки информации. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного моделирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 



РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Защита информации»

по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

 

Рабочая программа дисциплины «Защита информации» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 108 час. (3 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является экзамен .

Цель дисциплины: Цель дисциплины: обеспечение студентов знаниями в области защиты информации от несанкционированного доступа техническими и криптографическими средствами.

Задачи дисциплины: освоение студентами знаний по возможным каналам утечки информации, по механизмам несанкционированного доступа к информации, по механизмам утечки информации и методам подавления каналов утечки информации, по методам криптографической защиты информации, передаваемой по открытым каналам связи, по существующим стандартам в этой области.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Защита информации» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

 

22.05.2018 г.