Методические указания к самостоятельным работам по дисциплинам «Безопасность беспроводных распределенных компьютерных систем», «Беспроводные системы связи и их безопасность». Ермаков С.А
.pdfФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра систем информационной безопасности
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к самостоятельным работам по дисциплинам «Безопасность беспроводных распределенных компьютерных систем»,
«Беспроводные системы связи и их безопасность», «Создание и защита беспроводных сетей связи» для студентов специальностей
090301 «Компьютерная безопасность»,
090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем»
и направления 210400.62 «Радиотехника» (профиль «Радиотехнические средства передачи, приема и обработки сигналов»)
очной и заочной форм обучения
Воронеж 2015
Составитель канд. техн. наук С. А. Ермаков
УДК 004.05
Методические указания к самостоятельным работам по дисциплинам «Безопасность беспроводных распределенных компьютерных систем», «Беспроводные системы связи и их безопасность», «Создание и защита беспроводных сетей связи» для студентов специальностей 090301 «Компьютерная безопасность», 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» и направления 210400.62 «Радиотехника» (профиль «Радиотехнические средства передачи, приема и обработки сигналов») очной и заочной форм обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. С. А. Ермаков. Воронеж, 2015. 17 с.
Методические указания к самостоятельным работам содержат указания и рекомендации, направленные на организацию углубленного изучения передового опыта и последних разработок в области обеспечения безопасности современных беспроводных технологий.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MW-2013 и содержатся в файле Ермаков_СР_БССиБ.pdf.
Табл. 1. Библиогр.: 77 назв.
Рецензент д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.Г. Остапенко
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время одной из наиболее важных задач системы высшего образования является подготовка профессионалов способных к саморазвитию, самообразованию и инновационной деятельности. Решение этой задачи невозможно без организации самостоятельной работы студентов над учебным материалом, с целью систематизации и закрепления практического опыта, умений, знаний, а также общих и профессиональных компетенций. Все это становится весьма эффективным средством улучшения качества и повышения уровня подготовки.
Учебные дисциплины «Безопасность беспроводных распределенных компьютерных систем» и «Беспроводные системы связи и их безопасность» посвящены изучению современных беспроводных технологий передачи данных и формированию необходимых навыков по обеспечению их защиты. Динамика развития беспроводных технологий настолько велика, что мониторинг основных тенденций в этой сфере становится неотъемлемой частью процесса обучения. Причем для обеспечения уверенного выполнения проектирования, развертывания и эксплуатации беспроводных сетей студентам необходимо предоставить ресурсы для самостоятельного непрерывного изучения передового опыта и последних разработок в данной предметной области.
Таким образом, самостоятельная работа предоставляет возможность реализации различных подходов к формированию у обучающихся умений самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность в сфере обеспечения безопасности беспроводных технологий.
Данные методические указания содержат рекомендации для организации самостоятельной работы студентов над учебным материалом.
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Целью самостоятельной работы студентов (СРС) является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.
Задачами СРС являются:
–систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;
–углубление и расширение теоретических знаний;
–формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;
–развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;
–формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;
–развитие исследовательских умений;
–использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических занятиях, для эффективной подготовки к итоговому зачету.
2
2. ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Выделяется два вида самостоятельной работы – аудиторная, под руководством преподавателя, и внеаудиторная. Тесная взаимосвязь этих видов работ предусматривает дифференциацию и эффективность результатов ее выполнения и зависит от организации, содержания, логики учебного процесса (межпредметных связей, перспективных знаний и др.):
–аудиторная самостоятельная работа по дисциплине выполняется на учебных занятиях под непосредственным руководством преподавателя и по его заданию.
–внеаудиторная самостоятельная работа выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия.
Основными видами самостоятельной работы студентов без участия преподавателей являются:
формирование и усвоение содержания конспекта лекций на базе рекомендованной учебной литературы, включая информационные образовательные ресурсы (электронные учебники, электронные библиотеки и др.); 
подготовка к семинарам и практическим работам, их
оформление; работа с учебно-методической литературой;
оформление конспектов лекций; подготовка к курсовому проектированию; подготовка к зачету.
3
3. ТЕМАТИКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Распределение видов самостоятельной работы и формы отчетности
Наименование |
|
Содержание |
Вид контроля и |
|
разделов и тем |
|
самостоятельной |
отчетность по |
|
|
|
работы |
результатам |
|
|
|
|
самостоятельной |
|
|
|
|
работы |
|
Раздел 1 |
Теоретический |
|
|
|
Основы |
материал: |
|
|
|
беспроводных |
1. Принципы построения |
Проверка конспекта |
||
систем связи |
беспроводных сетей |
|
|
|
|
связи |
|
|
|
|
2. |
Параметры связи: |
Решение |
задач. |
|
скорость передачи |
Проверка домашнего |
||
|
данных, диапазон частот, |
задания |
|
|
|
метод модуляции сигнала |
|
|
|
|
и т.д. |
|
|
|
|
3. |
Уровень доступа |
Составление отчета о |
|
|
к среде стандартов |
проделанной работе |
||
|
IEEE 802.11. Формат |
|
|
|
|
и их типы |
|
|
|
|
4. |
Архитектура системы |
Проверка конспекта |
|
|
безопасности в сетях LTE |
|
|
|
|
Практические занятия: |
|
|
|
|
1. |
Организация |
Демонстрация |
|
|
одноранговой сети |
подключения |
||
|
2. |
Инсталляция |
Демонстрация |
|
|
внутриофисной |
подключения |
||
|
беспроводной сети |
|
|
|
|
(режим инфраструктура, |
|
|
|
|
режим беспроводной |
|
|
|
|
клиент) |
|
|
|
|
3. |
Исследование |
Тестирование |
|
|
дополнительных режимов |
режимов |
|
|
|
4. |
Инсталляция hotspot |
Проверка |
настроек |
|
|
|
точки доступа |
|
4
Наименование |
Содержание |
Вид контроля и |
разделов и тем |
самостоятельной |
отчетность по |
|
работы |
результатам |
|
|
самостоятельной |
|
|
работы |
Раздел 2 |
Теоретический |
|
Технологии |
материал: |
|
обеспечения |
1. Модель безопасности в |
Составление отчета о |
безопасности в |
сетях LTE. Анализ |
проделанной работе |
беспроводных |
характерных уязвимостей |
|
системах связи |
сетей LTE. Типовые |
|
|
атаки в сетях LTE |
|
|
2. Анализ возможных |
Составление отчета о |
|
сценариев атак. |
проделанной работе |
|
3. Разработка риск-шанс |
Доклад по |
|
модели компонентов |
применению |
|
беспроводных сетей |
методики |
|
WLAN |
|
|
4. Прогнозирование |
Доклад по |
|
эффективности системы |
применению |
|
обеспечения безопас- |
методики |
|
ности беспроводных |
|
|
сетей WLAN |
|
|
5. Модели принятия |
Пример |
|
решений в условиях |
использования |
|
неопределенности |
|
|
Практические занятия: |
|
|
1. Исследование |
Составление отчета о |
|
технологий обеспечения |
проделанной работе |
|
безопасности в |
|
|
беспроводных сетях |
|
|
2. Построение |
Составление плана |
|
беспроводной системы |
организации системы |
|
видеонаблюдения |
|
|
3. Исследование антенно- |
Составление отчета о |
|
фидерного тракта |
проделанной работе |
5
Наименование |
Содержание |
Вид контроля и |
разделов и тем |
самостоятельной |
отчетность по |
|
работы |
результатам |
|
|
самостоятельной |
|
|
работы |
|
4. Настройка параметров |
Демонстрация |
|
аутентификации и |
защищенного |
|
шифрования |
доступа |
|
5. Организация VPN- |
Демонстрация |
|
соединения |
соединения |
Раздел 3 |
Теоретический |
|
Проектирование |
материал: |
|
защищенных |
1. Поддержание и |
Проверка конспекта |
беспроводных |
модификация политики |
|
систем связи |
безопасности |
|
|
2. Методика подготовки |
Составление отчета о |
|
экспертного заключения |
проделанной работе |
|
3. Проектирование |
Проверка конспекта |
|
системы |
|
|
информационной |
|
|
безопасности БС на |
|
|
основе моделирования |
|
|
ключевых процессов при |
|
|
помощи аппарата анализа |
|
|
рисков |
|
|
Практические занятия: |
|
|
1. Обнаружение БС |
Тестирование |
|
методом активного |
алгоритма |
|
сканирования |
|
|
2. Изучение |
Демонстрация |
|
инструментов для |
применения |
|
мониторинга уровня |
инструмента |
|
сигнала |
|
|
3. Планирование |
Доклад по |
|
архитектуры защищенной |
применению |
|
беспроводной сети |
методики |
6
Наименование |
Содержание |
Вид контроля и |
|
разделов и тем |
самостоятельной |
отчетность по |
|
|
|
работы |
результатам |
|
|
|
самостоятельной |
|
|
|
работы |
Раздел 4 |
|
Теоретический |
|
Методы |
и |
материал: |
|
алгоритмы |
|
1. Методики и критерии |
Доклад по |
оценки |
|
оценки эффективности |
применению |
эффективности |
|
средств защиты БС |
методики |
защиты |
|
2. Модели компонентов и |
Составление отчета о |
беспроводных |
|
отдельной соты сети |
проделанной работе |
систем связи |
|
стандарта LTE |
|
|
|
Практические занятия: |
|
|
|
1. Сценарий и оценка |
Доклад по |
|
|
эффективности атак |
применению |
|
|
анализа трафика |
методики |
|
|
2. Сценарий и оценка |
Доклад по |
|
|
эффективности атак |
применению |
|
|
влома ключа WEP |
методики |
|
|
3. Сценарий и оценка |
Доклад по |
|
|
эффективности атак |
применению |
|
|
«человек посередине» |
методики |
|
|
4. Сценарий и оценка |
Доклад по |
|
|
эффективности атак на |
применению |
|
|
систему аутентификации |
методики |
|
|
5. Сценарий и оценка |
Доклад по |
|
|
эффективности DoS-атак |
применению |
|
|
|
методики |
7
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Щербаков, В. Б. Риск-анализ атакуемых беспроводных сетей [Текст]: монография / В. Б. Щербаков, С. А. Ермаков, Н. С. Коленбет; под ред. чл.-корр. РАН Д. А. Новикова. – Воронеж: Издательство «Научная книга», 2013. –
160 с.
2.Щербаков, В. Б. Безопасность беспроводных сетей: стандарт IEEE 802.11 [Текст] / В. Б. Щербаков, С. А. Ермаков; под ред. В .И. Борисова. – М. : РадиоСофт, 2010. – 256 с.
3.Защита беспроводных телекоммуникационных систем [Текст] : учеб. пособие [Электронный ресурс] / В. Б. Щербаков, А. В. Гармонов, С. А. Ермаков, Н. С. Коленбет. – Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. – электрон. опт. диск.
4.Вишневский, В. М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации [Текст] / В. М. Вишневский, А. И. Ляхов, С. Л. Портной и др. – М.: Техносфера, 2005 – 592 с.
5.Владимиров, А. А. Wi-фу: «боевые» приемы взлома и защиты беспроводных сетей [Текст] / А. А. Владимиров, К. В. Гавриленко, А. А. Михайловский / пер. с англ. Слинкина А. А.
–M.: НТ Пресс, 2005. – 464 с.
6.Гейер, Д. Беспроводные сети. Первый шаг [Текст] / Д. Гейер / пер. с англ. и ред. В. С. Гусев. – М.: Издательский дом
«Вильяме», 2005. – 192 с.
7.Дэвис, Д. Создание защищенных беспроводных сетей
802.11 в Microsoft Windows Server 2003 [Текст] / Д. Дэвис. – М.: ЭКОМ, 2006. – 400 с.
8.Педжман, Р. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11 [Текст] / Р. Педжман, Д. Лиери. – М: Вильямс, 2004. – 294 c.
9. Щербаков, В. Б. Беспроводные телекоммуникационные системы как объект обеспечения информационной безопасности [Текст]: учеб. пособие [Электронный ресурс] / В. Б. Щербаков, А. В. Гармонов, О. А. Остапенко. – Воронеж: ГОУВПО «Воронежский
8