
- •Тема 1. Введение в проблемы информационной безопасности 9
- •Тема 2. Криптографические методы защиты информации 30
- •Тема 3. Симметричные криптосистемы 52
- •Тема 4. Асимметричные криптосистемы 81
- •Тема 5. Методы и средства защиты информации от несанкционированного доступа 105
- •Тема 6. Средства защиты от компьютерных вирусов 126
- •Введение
- •Тема 1. Введение в проблемы информационной безопасности
- •1.1. Концептуальная модель информационной безопасности
- •1.1.1. Основные понятия и определения
- •1.1.2. Взаимосвязь понятий в области информационной безопасности
- •1.2. Основные угрозы информационной безопасности и каналы утечки информации
- •1.2.1. Основные виды угроз
- •1.2.2. Каналы утечки информации
- •1.3. Основные виды атак на информацию
- •1.3.1. Атаки доступа
- •1.3.2. Атаки модификации
- •1.3.3. Атаки на отказ в обслуживании
- •1.3.4. Атаки отказа от обязательств
- •1.4. Классификация методов и средств защиты информации
- •1.4.1. Основные методы защиты информации
- •1.4.2. Неформальные средства защиты
- •1.4.3. Формальные средства защиты
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 2. Криптографические методы защиты информации
- •2.1. Принципы криптографической защиты информации
- •2.1.1. Шифры
- •2.1.2. Односторонние функции
- •2.1.4. Электронная цифровая подпись
- •2.1.5. Генераторы псевдослучайных последовательностей
- •2.2. Криптоанализ и виды криптоаналитических атак
- •2.3. Основные криптографические преобразования в симметричных криптосистемах
- •2.3.1. Шифры перестановки
- •2.3.2. Шифры замены (подстановки)
- •2.3.3. Шифры гаммирования
- •2.3.4. Композиционные блочные шифры
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 3. Симметричные криптосистемы
- •3.1. Сеть Фейстеля
- •3.2. Алгоритм криптографического преобразования данных гост 28147-89
- •3.3. Стандарт шифрования сша нового поколения
- •3.4. Комбинирование блочных шифров
- •3.5. Режимы работы блочных шифров
- •3.5.1. Режим "Электронная кодовая книга"
- •3.5.2. Режим "Сцепление блоков шифртекста"
- •3.5.3. Режим обратной связи по шифртексту
- •3.5.4. Режим обратной связи по выходу
- •3.6. Режимы работы алгоритма криптографического преобразования данных гост 28147-89
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 4. Асимметричные криптосистемы
- •4.1. Алгоритмы шифрования с открытым ключом
- •4.1.1. Криптосистема rsa
- •4.1.2. Криптосистемы Диффи-Хеллмана и Эль Гамаля
- •4.1.3. Криптосистема на основе эллиптических кривых
- •4.2. Алгоритмы криптографического хэширования
- •4.2.1. Алгоритм безопасного хэширования
- •4.2.2. Односторонние хэш-функции на основе симметричных блочных алгоритмов
- •4.2.3. Алгоритм хэширования гост р 34.11–94
- •4.3. Алгоритмы электронной цифровой подписи
- •4.3.1. Алгоритм цифровой подписи rsa
- •4.3.2. Алгоритм цифровой подписи Эль Гамаля (egsa)
- •4.3.3. Алгоритм цифровой подписи dsa
- •4.3.4. Алгоритмы электронной цифровой подписи гост р 34.10–94 и гост р 34.10–2001
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 5. Методы и средства защиты информации от несанкционированного доступа
- •5.1. Основные понятия концепции защиты от несанкционированного доступа
- •5.2. Идентификация и аутентификация
- •5.2.1 Аутентификация пользователя на основе паролей и процедуры "рукопожатия"
- •5.2.2. Проверка подлинности пользователя по наличию материального аутентификатора
- •5.2.3. Аутентификация пользователя по биометрическим характеристикам
- •5.3. Управление доступом и регистрация доступа к ресурсам асои
- •5.4. Защита информации от несанкционированного доступа в сетях
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 6. Средства защиты от компьютерных вирусов
- •6.1. Классификация компьютерных вирусов
- •6.1.1. Файловые вирусы
- •6.1.2. Загрузочные вирусы
- •6.1.3. Макровирусы
- •6.1.4. Сетевые вирусы
- •6.1.5. Прочие вредоносные программы
- •6.2. Методы обнаружения и удаления компьютерных вирусов
- •6.2.1. Профилактика заражения компьютера
- •6.2.2. Использование антивирусных программ
- •6.2.3. Методы обнаружения и удаления неизвестных вирусов
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Практикум (лабораторный)
- •Лабораторная работа №1. Программная реализация простых шифров перестановки и замены
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Контрольные вопросы к защите
- •Способ оценки результатов
- •Лабораторная работа №2. Генерация и исследование псевдослучайных последовательностей. Реализация потокового шифрования данных
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Контрольные вопросы к защите
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Контрольные вопросы к защите
- •Способ оценки результатов
- •Лабораторная работа №5. Изучение электронной цифровой подписи и принципов шифрования с открытым ключом с использованием системы pgp
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Глоссарий
Контрольные вопросы к защите
В чем заключается принцип шифрования перестановкой?
Охарактеризуйте шифр скитала. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Охарактеризуйте способ шифрования с помощью простой шифрующей таблицы перестановки. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Опишите шифрование одиночной перестановкой по ключу. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Опишите шифрование двойной перестановкой по ключу. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
В чем заключается принцип шифрования заменой?
В чем разница между шифрами простой и шифрами сложной замены?
Охарактеризуйте шифр Цезаря. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Охарактеризуйте аффинный шифр Цезаря. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Охарактеризуйте шифр Цезаря с ключевым словом. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Охарактеризуйте шифр Трисемуса. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Охарактеризуйте шифр Вижиненера. Приведите примеры шифрования/расшифрования.
Способ оценки результатов
При оценке результатов выполнения лабораторной работы оценивается:
знание программного материала;
грамотность и аккуратность оформления отчета по лабораторной работе;
глубина и полнота ответов на контрольные вопросы.
Отметка "отлично" выставляется студенту, глубоко и прочно усвоившему программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагающему, ответившему на все контрольные вопросы, грамотно и аккуратно оформившему лабораторную работу.
Отметка "хорошо" выставляется студенту, твердо знающему программный материал, грамотно и по существу его излагающему, имеющему представление о решении дополнительных заданий, ответившему на все контрольные вопросы, грамотно и аккуратно оформившему лабораторную работу.
Отметка "удовлетворительно" выставляется студенту, который знает только основной материал, но не усвоил его деталей, допускает в ответе неточности, имеющему расплывчатое представление о решении некоторых дополнительных заданий, ответившему на все контрольные вопросы, оформившему лабораторную работу с нарушением некоторых несущественных требований.
Отметка "неудовлетворительно" выставляется студенту, который не знает значительной части программного материала, допускает существенные ошибки, не имеет представление о решении ряда дополнительных заданий, не ответившему на контрольные вопросы, оформившему лабораторную работу с существенными нарушениями.
Лабораторная работа №2. Генерация и исследование псевдослучайных последовательностей. Реализация потокового шифрования данных
Целью лабораторной работы является приобретение навыков по созданию генераторов псевдослучайных последовательностей и исследованию их свойств, а также по применю данных генераторов в реализации шифров гаммирования.
Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
Отчет по выполнению лабораторной работы должен содержать: титульный лист, название работы, цель работы и содержательную часть.
В содержательной части отчета по выполнению лабораторной работы требуется привести:
исходный текст и описание программной реализации генераторов псевдослучайных последовательностей на основе линейного конгруэнтного генератора или сдвигового регистра с линейной обратной связью, выбранных согласно своему варианту;
результаты статистического анализа результатов их работы на основе критериев американского стандарта FIPS 140-1;
описание шифра гаммирования, созданного на базе созданного генератора;
результаты шифрования/расшифрования файла
выводы по лабораторной работе.