Информационная безопасность

I. Содержание науки Цель преподавания естественных наук — помочь студентам стать более профессиональными. Целью является формирование знаний, навыков и компетенций по решению задач, связанных с обеспечением кибербезопасности информационных систем и информационных ресурсов. Задачей предмета является ознакомление студентов с основными понятиями кибербезопасности, основами криптографии, разграничения доступа, эффективными методами и средствами обеспечения сетевой и компьютерной безопасности, а также угрозами информационной безопасности и мерами борьбы с ними.

II. Основная теоретическая часть (лекции) II.I. Наука включает в себя следующие темы: Раздел 1 Кибербезопасность Лекция 1. Основные понятия кибербезопасности i. Примеры информационной безопасности в реальной жизни, кибербезопасность, информационная безопасность, конфиденциальность, целостность, удобство использования, риск, мышление злоумышленника, системное мышление, актив, угроза, уязвимость, инструмент контроля, области знаний по кибербезопасности. Лекция 2 Киберпреступность, киберзаконы и киберэтика. Внутренние киберпреступления. внешние киберпреступления, киберзаконы, национальные законы, международные киберзаконы, киберэтика. Лекция 3. Безопасность деятельности человека. Человеческий фактор в кибербезопасности, социальная инженерия , фишинг, меры защиты от социальной инженерии . Раздел 2. Архитектура, стратегия и политика кибербезопасности Лекция 4. Архитектура, стратегия и политика кибербезопасности. Архитектура кибербезопасности, стратегия. Политика кибербезопасности и ее реализация: политика информационной безопасности, необходимость политики безопасности, преимущества политики безопасности, иерархия политики безопасности, характеристики политики безопасности , типы политики информационной безопасности. Раздел 3. Криптографическая защита информации. Лекция 5. Основные понятия криптографии. Основные термины, разделы криптографии, криптосистемы, принципы Керкгоффа, история криптографии, криптографическая рефлексия. Лекция 6. Симметричные криптографические алгоритмы и криптосистемы с открытым ключом. Поточные симметричные алгоритмы шифрования, Поточные алгоритмы шифрования A5/1, блочные симметричные алгоритмы шифрования, проблемы в симметричных криптосистемах, Односторонняя функция, Задача факторизации, Модульная арифметика, Алгоритмы RSA, Использование криптосистем с открытым ключом, Длина ключа в криптосистемах с открытым ключом.   7 - Лекция. Методы обеспечения целостности данных. Хэш-функция, код аутентификации сообщения, проверка целостности данных на основе хэш-функций, проверка целостности данных и защита от отказа на основе алгоритмов шифрования с открытым ключом, процесс формирования ЭЦП, процесс проверки ЭЦП, инфраструктура открытых ключей Лекция 8. Шифрование дисков и файлов. Методы безопасного удаления данных. Аппаратно-программное шифрование, аппаратное шифрование, программное шифрование, шифрование на уровне дисков и файловой системы. Методы уничтожения бумажных документов, уничтожение электронных документов. Раздел 4. Контроль использования 9 - Лекция. Средства идентификации и аутентификации. Идентификация, аутентификация и авторизация, односторонняя и двусторонняя аутентификация, многофакторная аутентификация, парольные системы, электронные устройства, биометрические системы. 10 - тема. Логическое управление использованием данных. Контроль доступа, дискреционный контроль доступа (DAC), обязательный контроль доступа (MAC), контроль доступа на основе ролей (RBAC), контроль доступа на основе атрибутов (ABAC), матрица контроля доступа, ACL или S-список. 11 - тема. Многоуровневые модели безопасности. Модель Белла-ЛаПадулы, модель Биба, логический и физический контроль доступа. 12 - тема. Физическая защита данных. Физическая безопасность, ее необходимость, факторы, влияющие на физическую безопасность, природные угрозы, техногенные угрозы, контроль физической безопасности, другие меры физической безопасности, осведомленность/обучение. Раздел 5. Сетевая безопасность. 13 - тема. Компьютерные сети и вопросы сетевой безопасности. Типы сетей, топологии сетей, модель OSI, требования к сети, модель TCP/IP, сетевые инструменты. Уязвимость, угроза, атака, внутренняя угроза, внешняя угроза, разведывательные атаки, атаки вторжения, вредоносные атаки, атаки типа «отказ в обслуживании» (DOS). 14 - тема. Средства сетевой безопасности. Сетевые брандмауэры, виртуальные частные сети, системы обнаружения вторжений (IDS), системы предотвращения утечки данных (DLP), ловушки-приманки. Тема 15. Безопасность беспроводных сетей. Типы беспроводных сетей, уязвимости беспроводных сетей, неконтролируемая зона, несанкционированное вторжение, подслушивание, отказ в обслуживании, атака «человек посередине», несанкционированные точки доступа к сети (атака вредоносного двойника), проблема роуминга, шифрование данных, передаваемых по сети. 16 - тема. Управление рисками. Риск, уровень риска, частота риска, матрица рисков, управление рисками, ключевые индикаторы риска, этапы управления рисками, структура управления рисками в организации, информационные системы управления рисками (Risk Management Information Systems, RMIS). Раздел 6. Методы обеспечения удобства использования. Тема 17. Концепция удобства использования: резервное копирование, восстановление данных и ведение журнала событий. Удобство использования, резервное копирование, инструменты резервного копирования. Технология RAID, преимущества и недостатки, методы резервного копирования, виды резервного копирования. Восстановление данных, причины потери данных, инструменты восстановления данных, ведение журнала событий, типы событий в ОС Windows. Раздел 7. Безопасность программных средств 18 - тема. Проблемы безопасности в программных средствах. Проблемы безопасности, связанные с веб-сайтами, распространенные веб-уязвимости, безопасные и небезопасные языки программирования, концепции уязвимостей в программных инструментах, дефекты, ошибки, переполнения памяти. 19 - тема. Компьютерные вирусы и проблемы защиты от вирусов. Виды вредоносных программ, вирусы и их классификация, функции, выполняемые вирусами, методы и средства обнаружения вредоносного программного обеспечения. Раздел 8 Специальный раздел 20 - тема. Защитите запись. Защита информации, относящейся к записи, защита информации от стороны, с которой вы контактируете, защита информации от сторон, с которыми вы не контактируете. Пароли, генерация паролей, управление паролями, хранение паролей, передача паролей, альтернативные методы паролей. 21 - тема. Защита от социальной инженерии. Виды социальной инженерии, принципы, используемые специалистами по социальной инженерии, неразглашение информации в социальных сетях, выявление поддельных связей в социальных сетях, использование безопасных программных средств. II. Практические инструкции и рекомендации по обучению практического обучения рекомендуются следующие темы . Изучение оценки рисков в сфере кибербезопасности . Изучение порядка работы классических алгоритмов шифрования. Изучение порядка работы классических алгоритмов шифрования. Узнайте, как шифровать данные с помощью TrueCrypt. Узнайте, как установить и настроить механизм аутентификации на основе пароля в операционной системе (ОС Windows). Обучение проведению разведывательной атаки. Обучение проведению разведывательной атаки. Создание защиты сети с помощью сетевого брандмауэра. Создание сетевой защиты с помощью брандмауэра . Создание безопасной беспроводной сети Wi-Fi. Узнайте, как восстановить данные с помощью специальных программных инструментов. Установка защиты от вирусов на персональные компьютеры. Научитесь управлять использованием паролей. Учимся собирать данные из социальных сетей. Учимся собирать данные из социальных сетей. Практические занятия должен проводить один преподаватель в течение учебного года в аудитории, оборудованной мультимедийным оборудованием. В обучении целесообразно использовать активные и интерактивные методы , а также соответствующие педагогические и информационные технологии. III. Самостоятельное обучение и самостоятельная работа Основной целью самостоятельной работы студента является формирование и развитие знаний и умений для самостоятельного выполнения конкретных учебных заданий под руководством и контролем преподавателя. Рекомендуемые темы для самостоятельного изучения : Анализ отечественных и зарубежных нормативно-правовых документов в сфере кибербезопасности. Криптографические методы защиты информации. Шифровальная машина «Энигма» и ее долговечность. Роль антивирусов, средств IDS, IPS и TE в обеспечении доступности информации. Классификация вредоносного программного обеспечения и методы защиты. Угрозы безопасности информационно-коммуникационных технологий. Типы вредоносных программ. Компьютерные вирусы и методы защиты от вирусов. Анализ алгоритмов электронной цифровой подписи зарубежных стран. Понятие и функции идентификации и аутентификации. Методология обнаружения несанкционированного использования информационных систем и ресурсов. Защита информационных ресурсов в беспроводных системах связи. Защита информации от несанкционированного доступа. Анализ атак в социальной инженерии. Современные антивирусные программные средства и их возможности. Киберпреступность и киберправо. Роль криптографии в защите информации, передаваемой по сети.  Вредоносные программы и защита от них (например, в случае Malwarebytes). 19. Киберпреступность и причины ее широкого распространения. 20. Метод аутентификации на основе изображения лица и его особенности. 21 Метод аутентификации по отпечаткам пальцев и его особенности. 22. Электронная цифровая подпись и состояние ее внедрения в нашей республике. 23. Категории специалистов в области кибербезопасности. 24. Изучите возможности карьерного роста в сфере кибербезопасности. 25. Начало карьеры в сфере информационной безопасности. 26. Популярные сертификации по кибербезопасности. 27. Системы управления паролями (например, LastPass) и их использование. 28 . Виртуальная частная сеть и ее практическое использование (например, в случае CyberGhost или ExpressVPN). 29. Что такое социальная инженерия и ее современные методы? 30. Использование антивирусного инструмента ESET NOD32. 31. Антивирус Касперского и его использование. 32. Установите и настройте средство сетевой безопасности (например, ZoneAlarm). 33. Виртуальная частная сеть и ее практическое использование (например, CyberGhost или ExpressVPN). 34 . Настройка учетных записей пользователей (в частности, политик использования паролей) в ОС Windows. 35 . Выполнение резервного копирования и восстановления в ОС Windows. 36 . Типы привилегий в ОС Windows, как контролировать доступ к файлам и каталогам. 37 . Типы привилегий в ОС Linux, как контролировать доступ к файлам и каталогам. 38 . Инструменты восстановления данных (такие как Recuva или EaseUS Data Recovery Wizard Pro) и восстановление данных с их помощью. 39. Защитите данные с помощью программного инструмента VeraCrypt. Студентам рекомендуется подготовить самостоятельную работу по темам, которые подлежат самостоятельному освоению, защитить ее и выполнить на практике. IV. Результаты обучения (Развитые компетенции) В результате освоения предмета студент будет: правовые, организационные и технические аспекты обеспечения кибербезопасности; иметь понимание принципов кибербезопасности; определения ключевых концепций кибербезопасности; нормативно-правовая база кибербезопасности; международная, национальная и ведомственная нормативная база в сфере кибербезопасности; знать и уметь использовать понятия конфиденциальности, целостности и удобства использования информации; разъяснить основные виды угроз кибербезопасности, а также методы и приемы борьбы с ними; анализ способов нарушения конфиденциальности, целостности и удобства использования информации; анализ причин, видов и каналов потери и искажения информации; применение методов и средств защиты информации; Необходимо иметь навыки в области криптографии, контроля доступа, сетевой и компьютерной безопасности. V. Образовательные технологии и методы лекции; интерактивные тематические исследования; семинары (логическое мышление, быстрые вопросы и ответы); работа в группах; проведение презентаций; VI. Требования для получения кредита: Полностью овладеть теоретическими и практическими понятиями по предмету, уметь всесторонне осмысливать результаты анализа, проводить самостоятельные наблюдения за изучаемыми процессами, выполнять задания и поручения, представленные в формах текущего и промежуточного контроля, а также представлять итоговую контрольную работу (независимо от ее вида). Основная литература D.Y.Akbarov, P.F.Xasanov, X.P.Xasanov, O.P.Axmedova, I.U.Xolimtayeva. Kriptografiyaning matematik asoslari. O‘quv qo‘llanma. T.: «Aloqachi», 2018, 192 bet. M.M.Aripov, B.F.Abdurahimov, A.S.Matyakubov. Kriptografik usullari – Toshkent, 2020 – 213-bet. Дополнительная литература James S. Kraft, Lawrence C. Washington. An Introduction to Number Theory with Cryptography, Second Edition, 2018, International Standard Book Number-13: 978-1-1380-6347-1 (Hardback). Jeffrey Hoffstein, Jill Pipher Joseph, H. Silverman. An Introduction to Mathematical Cryptography, Second Edition, 2014, Springer New York Heidelberg Dordrecht London. Lawrence C. Washington. Elliptic Curves Number Theory and Cryptography, Second Edition, 2008, International Standard Book Number-13: 978-1-4200-7146-7 (Hardcover).                                      Интернет -ресурс пчела 1. https://cryptomuseum.com/crypto/index.htm 2. https://www.futurelearn.com/courses/cryptography 3. https://www.edx.org/learn/cryptography . 4. https://classcentral.com/course/crypto-616 . 5.https://medium.com/privacy-preserving-natural-language-processing/homomorphic-encryption-for-beginners-a-practical-guide-part-1-b8f26d03a98a.