Рабочая программа по общепрофессиональной дисциплине Математические основы защиты информации
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ № 54 ИМ. П.М. ВОСТРУХИНА
рабочая ПРОГРАММа
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ОП.16. Математические основы защиты информации
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 090905 Организация и технология защиты информации
на базе среднего (полного) общего образования
Москва
2015
Рассмотрена Разработана на основе Федерального
Предметной (цикловой) государственного образовательного
комиссией стандарта по специальности среднего
профессионального образования
Протокол №_____
от «_____»___________2015г.
090905 Организация и технология защиты информации
Председатель предметной
(цикловой) комиссии Заместитель директора по УМР
__________Н.В. Селиванова ____________И.Г.Бозрова«______» _______ 201__г.
Разработали: Е.Е.Сверчков, преподаватель ГБПОУ Колледж связи №54
Н.В. Селиванова, ст. методист ГБПОУ Колледж связи №54
В.А. Плаксо, преподаватель ГБПОУ Колледж связи №54
СОДЕРЖАНИЕстр.
ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
4
СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
5
условия реализации рабочей программы учебной дисциплины
9
Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины
10
1. паспорт рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Математические основы защиты информации
1.1. Область применения программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 090905 Организация и технология защиты информации.
1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы.
Дисциплина входит в профессиональный цикл, как общепрофессиональная дисциплина вариативной части
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
Уметь:
Разрабатыватьалгоритмы защиты информации;
Генерировать простые числа.
Знать:
классические системы шифрования;
алгоритмы шифрования;
применениеэллиптических кривых в криптографии. ПК и ОК, которые актуализируются при изучении учебной дисциплины:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности в области обеспечения информационной безопасности.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.
ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.
ПК 1.6. Обеспечивать технику безопасности при проведении организационно-технических мероприятий.
ПК 3.1. Применять программно-аппаратные и инженерно-технические средства защиты информации на объектах профессиональной деятельности.
ПК 3.2. Участвовать в эксплуатации защищенных объектов профессиональной деятельности.
ПК 3.3. Проводить регламентные работы и фиксировать отказы средств
защиты.
ПК 3.4. Выявлять и анализировать возможные угрозы информационной безопасности объектов.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 165 часа, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 110 часов;
самостоятельной работы обучающегося 55 часа.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего) 165
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) 110в том числе: Практические занятия 20
Самостоятельная работа обучающегося (всего) 55
Промежуточная аттестация в форме зачета (7,8 семестр) 2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины
Математические основы защиты информации
Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, практические работы, самостоятельная работа обучающихся Объем часов Уровень освоения
1 2 3 4
Раздел 1: Введение в информационную безопасность 17 Тема 1.1. Основы информационной безопасности Содержание учебного материала 6
2
Основные понятия информационной безопасности. Конфиденциальность.Целостность.Доступность.
Методы информационной безопасности. Физические,организационно-правовые и технические средства защиты.
Сервисы информационной безопасности. Аутентификация, авторизация и аудит. Тема 1.2. Анализ угроз информационной безопасности Содержание учебного материала 4
2
Угрозы информационной безопасности.
Классификация криптографических методов защиты информации
Самостоятельная работа №1. 7
1.1.Подготовка презентации по теме «Угрозы информационной безопасности»
1.2.Составление конспекта по теме «Организационно-правовые средства защиты».
Раздел 2. Системы шифрования с открытым ключом. Метод RSA. 88 Тема 2.1. Классические системы шифрования Содержание учебного материала 6
2
Особенности систем с открытым ключом
Модулярная арифметика
Функция Эйлера φ(n) Тема 2.2. Алгоритмы шифрования Содержание учебного материала 6
2
Алгоритм RSA
Расширенный алгоритм Евклида
Алгоритм быстрого возведения в степень по модулю Тема 2.3. Математические основы шифрования Содержание учебного материала 22
2
Генерация простых чисел. Решето Эратосфена
Метод пробных делений
Решето АткинаТест ПоклингтонаОбобщенная гипотеза Римана
Символ Лежандра
Тест простоты Миллера-Рабина
Вероятностный тест простоты Соловея-ШтрассенаПолиноминальный критерий простоты AKS
Извлечение квадратного корня в конечных полях
Дифференцированный зачет Практические занятия 12 1-2 Модулярная арифметика, функция Эйлера.
3-4 Алгоритм RSA, расширенный алгоритм Евклида
5-6 Метод пробных делений, генерация простых чисел Тема 2.4.
Криптостойкость RSA. Алгоритмы факторизации.
Содержание учебного материала 18
Метод Ферма
(р-1) метод Поллардаρ – метод Полларда(р-1) метод Вильямса
Метод Полларда для вычисления дискретного логарифма
Протокол Диффи-ХеллманаЭлектронная цифровая подпись и ее свойства Самостоятельная работа №2. 24 2.1.Подготовка к практическим занятиям
2.2.Подготовка докладапо теме « Основы шифрования»
2.3.Подготовка презентации по теме «Электронная цифровая подпись» Раздел 3.Криптографические методы, основанные на задачедискретного логарифмирования в конечном поле 12 Тема 3.1Защита электронного документа Содержание учебного материала 6 2
Односторонние функции. Хэш-функции
Алгоритм создания электронной цифровой подписи
Алгоритм построения ЭЦП Эль-ГамаляСамостоятельная работа №3:
3.1.Подготовка к практическим работам
3.2.Составление презентации по теме « Защита электронного документа» 6 Раздел 4. Эллиптические кривые и их приложения в криптографии. 48 Тема 4.1Основные свойства эллиптических кривых Содержание учебного материала 8 2
Определение эллиптической кривой
Эллиптические кривые в проективных координатах
Эллиптические кривые в якобиановых проективных координатах
Число точек эллиптической кривой Тема 4.2 Методы факторизации Содержание учебного материала 6 2
Алгоритм факторизации Ленстры ECF
Рекордные разложения метода ECFM
Метод Монтгомери Практические занятия 8 7-8 Хэш-функции
9-10 Эллиптические кривые.
Тема 4.3 Отображения Вейля и Тейта Содержание учебного материала 8 2
Криптографические протоколы на эллиптических кривых
Дивизоры
Алгоритм Миллера
Дифференцированный зачет Самостоятельная работа №4:
4.1.Подготовка к практическим работам
4.2.Подготовка презентации по теме «Свойства эллиптических кривых»
4.3.Подготовка к зачету. 18 Всего 165 3. условия реализации рабочей программы дисциплины3.1. Требования к материально-техническому обеспечению
Реализация рабочей программы дисциплины требует наличия учебного кабинетаИнформационной безопасности, оснащенного компьютерной техникой с установленным программным обеспечением.
Оборудование учебного кабинета: посадочные места, видеопроектор, интерактивная доска, электронные учебники по дисциплине.
3.2. Информационное обеспечение обученияПеречень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
Анин Б. Ю. Защита компьютерной информации. - СПб.: БХВ-Петербург, 2013
Ишмухаметов Ш.Т., Рубцова Р.Г. Математические основы защиты информации. Электронное учебное пособие.- Казань, 2012
Чмора А. Л. Современная прикладная криптография.- М.: Гелиос АРВ, 2013
Дополнительные источники:
Романов И. Л. Алгоритмы криптографического преобразования.-СПб.: БВХ-Петербург, 2013
Безопасность компьютерных сетей на основе Windows NT Люцарев В.С.М.: Русская редакция, 2011
Интернет ресурсы:
http://life-prog.ru/view_zam2.php?id=228&cat=5&page=17.
http://window.edu.ru/resource/651/45651/files/unn078.pdfhttp://e-college.ru/xbooks/xbook010/book/index/index.html?go=part-011*page.htm
http://coolreferat.com
http://www.e-college.ru/xbooks/xbook010/book/index/index.html?go=part-012*page.htm
http://window.edu.ru/window/library/pdf2txt?p_id=53723&p_page=2
http://topknowledge.ru/index.php?option=com_content&view
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, исследований.Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
Освоенные умения:
Разрабатывать алгоритмы защиты информации;
Генерировать простые числа. Экспертная оценка результатов деятельности студентов при выполнении и защите практических работ выполнения самостоятельной работы. Наблюдение за студентами во время выполнения ими индивидуальных заданий.
Усвоенные знания:
классических систем шифрования;
алгоритмов шифрования;
применения эллиптических кривых в криптографии Экспертная оценка результатов деятельности студентов при выполнении и защите практических работ, тестирования, зачета.