Алгоритми та математичні методи захисту інформації - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Силабус освітнього компонента «Системне мислення» складено відповідно до освітньої програми підготовки бакалаврів «Інтегровані інформаційні системи» спеціальності 126 -Інформаційні системи та технології.

Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: (КС2) Здатність застосовувати стандарти в області інформаційних систем та технологій при розробці функціональних профілів, побудові та інтеграції систем, продуктів, сервісів і елементів інфраструктури організації.; (КС11) Здатність до аналізу, синтезу і оптимізації інформаційних систем та технологій з використанням математичних моделей і методів.

Предмет дисципліни: основні відомості та поняття з теорії алгоритмів та математичних методів, які використовуються при побудові сучасних систем захисту інформації.

Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: (ПРН 2) Застосовувати знання фундаментальних і природничих наук, системного аналізу та технологій моделювання, стандартних алгоритмів та дискретного аналізу при розв’язанні задач проектування і використання інформаційних систем та технологій; (ПРН 13) Застосовувати знання фундаментальних наук, системного аналізу, технологій моделювання та виконувати синтезу систем керування компонентів нижнього рівня інформаційних систем.

Пререквізити та постреквізити дисципліни

Для успішного засвоєння дисципліни студент повинен володіти освітніми компонентами «Спеціальні розділи математики. Частина 1. Дискретна математика», «Програмування» та «Теорія алгоритмів». Компетенції, знання та уміння, одержані в процесі вивчення освітнього компонента є необхідними для подальшого вивчення освітніх компонентів «Переддипломна практика» та «Дипломне проектування».

Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1.

Введення в інформаційну безпеку та симетричні криптосистеми

Тема 1-1. Основні поняття і задачі криптографічного захисту інформації.

Тема 1-2. Математичні основи криптографії.

Тема 1-3. Шифри заміни і перестановки.

Тема 1-4. Блокові симетричні шифри.

Розділ 2.

Системи шифрування з відкритим ключем

Тема 2-1. Системи шифрування з відкритим ключем.

Тема 2-2. Криптостійкість RSA. Алгоритми тестування на простоту та факторизації.

Розділ 3.

Застосування систем шифрування з відкритим ключем

Тема 3-1. Електронний цифровий підпис.

Тема 3-2. Еліптичні криві та їх застосування в криптографії.

Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

1. Ємець В., Мельник А., Попович Р. Сучасна криптографія. Основні поняття. – Львів,БаК, 2003. – 144 с.

2. Богуш В. М. Криптографічні застосування елементарної теорії чисел : Навч. посібник / В. М. Богуш, В. А. Мухачов. – К. : ДУІКТ, 2006. – 126 с.

3. Гулак Г.Н., Мухачев В.А., Хорошко В.А. Основы криптографической защиты информации. – К.: Изд. ГУИКТ, 2009. – 228 с.

4. ДСТУ 4145-2002. Криптографічний захист інформації. Цифровий підпис, що ґрунтується на еліптичних кривих – К.: ДКУ з питань ТР СП, 2003.– 31с.

5. Глинчук Л.Я. Криптологія: навч.-метод. посіб. / Л. Я. Глинчук – Луцьк: Вежа-Друк, 2014. – 164 с.

Додаткова література

1. Мухачев В.А., Хорошко В.А. Методы практической криптографии. К.: ООО „ПолиграфКонсалтинг”, 2004. – 215 с.

2. Standards for Efficient Cryptography Group (SECG), SEC 1: Elliptic Curve Cryptography, Version 1.0, September 20, 2000.

3. Бабаш А.В., Шанкин Г.П. Криптография. – М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2007. – 512 с.

4. Грайворонський М. В. Безпека інформаційно-комунікаційних систем: Підручник / М. В. Грайворонський, О. М. Новіков. – К. : Видавнича група BHV, 2009. – 608 с.

5. Горбенко І. Д. Прикладна криптологія: Теорія. Практика. Застосування / І. Д. Горбенко, Ю. І. Горбенко. – Харків: Форт, 2013. – 880 с.

Навчальний контент

Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекційні заняття

**
**

Лабораторні роботи

Самостійна робота студента

Контрольна робота

Метою контрольної роботи є закріплення та перевірка теоретичних знань із освітнього компонента. Модульна контрольна робота (МКР) складається з трьох етапів і проводиться після вивчення матеріалу відповідного розділу та виконання відповідних лабораторних робіт. Вона проводиться шляхом тестування у середовищі LMS Moodle.

Політика та контроль

Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Система вимог, які викладач ставить перед студентом:

• правила відвідування занять: відвідування лекційних та лабораторних занять є обов’язковою складовою вивчення матеріалу, заборонено оцінювати присутність або відсутність здобувача на аудиторному занятті, в тому числі нараховувати заохочувальні або штрафні бали. Відповідно до РСО даної дисципліни бали нараховують за відповідні види навчальної активності на лекційних та лабораторних заняттях;

• правила поведінки на заняттях: студент має можливість отримувати бали за відповідні види навчальної активності на лекційних та лабораторних заняттях, що передбачені РСО дисципліни. Використання засобів зв’язку для пошуку інформації на гугл-диску викладача, в інтернеті, в дистанційному курсі на платформі Сікорський здійснюється за умови вказівки викладача. На лекції заборонено відволікати викладача від викладання матеріалу. Усі питання студенти задають в кінці лекції у відведений для цього час. Лабораторні роботи захищаються студентом особисто. Бали за лабораторну роботу враховуються лише за наявності електронного звіту;

• політика дедлайнів та перескладань: якщо студент не проходив, не з’явився на МКР (без поважної причини) або не був допущений до етапу МКР, його результат оцінюється у 0 балів. Перескладання результатів МКР не передбачено. Умовою допуску студента до відповідного етапу МКР є здані та захищені відповідні лабораторні роботи (лабораторні роботи №№ 1-3 для першого етапу МКР, №№ 1-6 для другого етапу МКР, №№ 1-9 для третього етапу МКР). Лабораторні роботи, які здані після відповідного етапу МКР (лабораторні роботи №№ 1-3 для першого етапу МКР, №№ 1-6 для другого етапу МКР, №№ 1-1 для третього етапу МКР) оцінюються в 0 балів. Умовою допуску до семестрового контролю є допуск до третього етапу МКР. Якщо студент, за невиконання умов допуску до семестрового контролю, отримав у відомості семестрового контролю запис «не допущений» або виконав умови допуску до семестрового контролю, але за результатами екзамену отримав оцінку «незадовільно», йому надається право (після виконання всіх умов допуску) на дві спроби для її ліквідування;

• етапи модульної контрольні роботи та семестровий контроль відбуваються шляхом тестування на лабораторних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.) за допомогою LMS Moodle;

• політика щодо академічної доброчесності: Кодекс честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» https://kpi.ua/files/honorcode.pdf встановлює загальні моральні принципи, правила етичної поведінки осіб та передбачає політику академічної доброчесності для осіб, що працюють і навчаються в університеті, якими вони мають керуватись у своїй діяльності, в тому числі при вивченні та складанні контрольних заходів з дисципліни;

• студенти повинні сумлінно та самостійно (крім випадків, які санкціоновано передбачають групову роботу) виконувати навчальні та дослідницькі завдання, поважати наукові та навчальні здобутки інших, посилатися на джерела, з яких береться інформація, незалежно від того, в якому вигляді вона опублікована – в електронному чи паперовому, у разі виникнення труднощів під час виконання навчальних чи дослідницьких завдань звертатися за санкціонованою допомогою до колег, викладачів та наукових керівників, робити оригінальну роботу для кожної дисципліни, використовувати у науковій та навчальній діяльності тільки надійні та достовірні джерела інформації, нагадувати колегам про неприпустимість порушення академічної чесності;

• неприйнятними у навчальній та науково-дослідницькій діяльності для студентів є: плагіат, шахрайство, несанкціонована співпраця, пропонування чи отримання неправомірної винагороди при оцінюванні результатів успішності, використання родинних або службових зв’язків для отримання позитивної або вищої оцінки;

• при використанні цифрових засобів зв’язку з викладачем (мобільний зв’язок, електронна пошта, переписка на форумах та у соцмережах тощо) необхідно дотримуватись загальноприйнятих етичних норм, зокрема бути ввічливим та обмежувати спілкування робочим часом викладача.

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Поточний контроль: МКР (3 етапи), виконання та захист лабораторних робіт (9 робіт).

Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.

Семестровий контроль: залік.

Умови допуску до семестрового контролю: виконані та захищені лабораторні роботи.

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:

Загальна рейтингова оцінка студента після завершення семестру складається з балів, отриманих за:

• виконання та захист лабораторних робіт (9 робіт);

• виконання модульної контрольної роботи (МКР) (3 етапи);

Лабораторні роботи

Ваговий бал. Лабораторні роботи 1-9 мають ваговий бал 5. Максимальна кількість балів за всі лабораторні роботи складає 5 балів * 9 робіт = 45 балів.

Критерії оцінювання лабораторних робіт:

• бездоганна робота – 5 балів;

• є незначні недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 4 бали;

• є несуттєві недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 3 бали;

• є певні недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 2 бал;

• є суттєві недоліки у підготовці та/або виконанні роботи – 1 бали;

• робота не виконана, не захищена або здана невчасно – 0 балів.

Кожна невдала спроба здачі лабораторної роботи - -0,5 балів.

Модульна контрольна робота

Ваговий бал. Етапи №№ 1-2 модульної контрольної роботи мають ваговий бал 20, № 3 – 15 балів. Максимальна кількість балів за всі етапи складає 55 балів. Вони виконуються після вивчення розділів №№ 1-3 на одному з занять.

Критерії оцінювання модульної контрольної роботи: На етапі модульної контрольної роботи студент відповідає на 50 запитань в середовищі тестування MLS Moodle. Кожне запитання оцінюється від 0 до 0,4 балів. Середній час відповіді – 30 с на одне питання. Питання тесту передбачають одиночну або множинну відповідь.

Календарний контроль

Умовою позитивної першої атестації є виконання та захист лабораторних робіт №№ 1-3. Умовою позитивної другої атестації є виконання та захист лабораторних робіт №№ 1-6.

Форма семестрового контролю – залік

Необхідною умовою допуску до заліку є виконані та захищені лабораторні роботи. Здобувачі, які виконали всі умови допуску до заліку та мають рейтингову оцінку 60 і більше балів, отримують відповідну до набраного рейтингу оцінку без додаткових випробувань. Зі здобувачами, які виконали всі умови допуску до заліку та мають рейтингову оцінку менше 60 балів, а також з тими здобувачами, хто бажає підвищити свою рейтингову оцінку, на останньому за розкладом занятті з дисципліни в семестрі викладач проводить семестровий контроль у вигляді співбесіди.

Робочу програму навчальної дисципліни (Силабус):

Складено доцент, к.т.н., Сокульський Олег Євгенович

Ухвалено кафедрою інформаційних систем та технологій (протокол № 21 від 29.06.2023 р.)

Погоджено Методичною комісією факультету (протокол № 11 від 29.06.2023 р.)