090305 Информационная безопасность автоматизированных систем
методическая разработка по информатике и икт по теме

УТВЕРЖДАЮ

Зам.директора                

по учебно-

методической работе

___________ И.Г.Бозрова

 «____»________ 201___г.

СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора

 по производственной работе (зав. практикой)

________/О.В.Корешков/

«___»___________20___г.

Курс

№ семестра

МДК (индекс)

Максимальная учебная  нагрузка

 (час.)

Внеаудиторная (самостоятельная) нагрузка

(час)

Обязательная аудиторная учебная  нагрузка

(час.)

в том числе:

Кол-во обязательных контрольных работ по программе

Форма промежуточной аттестации

Занятия на уроках

(час.)

Лабораторные работы (час.)

Практические занятия (час.)

Курсовое проектирование (час.)

3

5

МДК 02.02

267

44

78

42

36

-

-

Зачет

6

45

100

64

36

-

-

Экзамен

Всего:

267

89

178

106

72

№№

занятия

Наименование разделов, МДК, тем

профессионального модуля

Обязательная учебная нагрузка

Материальное и информацион-ное обеспече-ние занятий (№ позиций из таб-лицы 2а, 2б, 2в)

Внеаудиторная самостоятельная работа обучающихся

Формы и методы контроля

Количество часов

Вид занятия

Вид задания

информационное обеспечение (№ позиций из таб. 2б, 2в)

Коли-чество час.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Раздел 1.

Тема 1.1:  Введение в криптографию.

1

Введение в криптографию. Основные понятия и определения.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 1-5

Ср. 1.1

3

Тестирование по теме

2

Практическое занятие №1.  Свойства информации. Ситуационные задачи на определение свойств информации, подлежащей криптографическому преобразованию.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

3

Практическое занятие №2.  Свойства информации. Ситуационные задачи на определение свойств информации, подлежащей криптографическому преобразованию.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

4

Виды криптосистем. Задачи, решаемые методами криптографии.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 7-12

Ср. 1.2, 1.3

4

Тестирование по теме.

Самостоятельная работа 1:

1.1. Подготовка к практическим работам оформление практических работ, отчетов и подготовка к их защите

1.2. Подготовка докладов и презентаций по темам

1.3.  Составление конспекта.

Отчет по всем пунктам

7

Тема 1.2: История криптографии. Исторические шифры .  

5

Этапы становления криптографии как науки.  Классификация шифров.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 13-25

Ср. 2.1,2.2,2.3

4

Тестирование по теме.

6

Практическое занятие №3.   Исторические шифры и их криптоанализ. Компьютерная реализация и вскрытие шифров замены.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 2.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

7

Практическое занятие №4.   Исторические шифры и их криптоанализ. Компьютерная реализация и вскрытие шифров замены.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 2.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

8

Практическое занятие №5.   Компьютерная реализация и вскрытие шифров перестановки и гаммирования.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 2.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

9

Практическое занятие №6.   Компьютерная реализация и вскрытие шифров перестановки и гаммирования.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 2.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

Самостоятельная работа 2.

2.1. Подготовка к практическим работам оформление практических работ, отчетов и подготовка к их защите

2.2. Подготовка докладов и презентаций по темам

2.3.Подобрать материал и составить конспект по вопросам:

• Криптография в Древнем мире.
• Исторические методы стеганографии.
• Криптография в Средние века и в Новое время.

Отчет по всем пунктам

7

Тема 1.3:  Математическая модель шифра.

10

Алгебраическая модель шифра

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 28-35

Ср. 3.1

3

Тестирование по теме.

11

Практическое занятие №7.    Вероятностные характеристики текстов. Определение избыточности текста, языка.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

12

Практическое занятие №8.    Вероятностные характеристики текстов. Определение избыточности текста, языка.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

13

Криптографическая стойкость шифров

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 41-50

Ср. 3.2

3

Тестирование по теме.

14

Практическое занятие №9.    Вероятностные характеристики простых шифров. Расчет параметров шифров.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 3.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

15

Практическое занятие №10.    Вероятностные характеристики простых шифров. Расчет параметров шифров.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 3.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

16

Оценка числа ложных ключей

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 51-65

Ср. 3.2

2

Тестирование по теме.

Самостоятельная работа 3.

3.1. Подготовка к практическим работам оформление практических работ, отчетов и подготовка к их защите

3.2. Подготовка докладов и презентаций по темам:

• Дисковые шифраторы.
• Криптография на рубеже 19-20 вв.
• История отечественной криптографии

Отчет по всем пунктам

10

Тема 1.4:  Блочные шифры

17

Понятие о блочном шифре.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 66-75

Ср. 4.1

3

Тестирование по теме.

18

Замены и перестановки

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 76-80

Ср. 4.1

3

Тестирование по теме

19

Подходы к криптоанализу блочных шифров

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 81-89

Тестирование по теме.

20

Дифференциальный криптоанализ.  Линейный криптоанализ.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 91-100

Ср. 4.1

3

Тестирование по теме.

21

Режимы шифрования.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 101-115

Тестирование по теме.

22

Практическое занятие №11.  Блочные шифры. ГОСТ 28147-89.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

23

Практическое занятие №12.  Блочные шифры. ГОСТ 28147-89.

(продолжение)  

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 4.1

3

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

24

Многократное шифрование.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 116-123

Ср. 4.1

3

Тестирование по теме.

25

Композиция блочных шифров.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 124-131

Тестирование по теме.

26

Практическое занятие №13.  Блочные шифры. IDEA и DES.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 4.1

2

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

27

Практическое занятие №14.  Блочные шифры IDEA и DES.

(продолжение)  

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 4.1

3

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

Самостоятельная работа 4.

4.1. Подготовка к практическим работам оформление практических работ, отчетов и подготовка к их защите

4.2. Подготовка докладов и презентаций по темам:

• Понятие о блочном шифре.
• Замены и перестановки.
• Многократное шифрование.
• Композиция блочных шифров.

Отчет по всем пунктам

20

Тема 1.5:   Псевдослучайные последовательности и поточные шифры.

28

Характеристики генераторов псевдослучайных последовательностей.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 132-141

Тестирование по теме.

29

Требования к криптографическим ПСП.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 142-150

Тестирование по теме.

30

Общая схема поточного шифра. Синхронные и самосинхронизирующиеся шифры.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 151-162

Тестирование по теме.

31

Регистры сдвига с обратной линейной связью (РСЛОС)

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 163-175

Тестирование по теме.

32

ПСГ на основе РСЛОС.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 176-182

Тестирование по теме.

33

Практическое занятие 15  Псевдослучайные генераторы на основе РСЛОС. Оценка свойств гаммы шифра.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

34

Практическое занятие 16  Псевдослучайные генераторы на основе РСЛОС. Оценка свойств гаммы шифра.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

35

Практическое занятие №17  Изучение современных поточных криптосистем.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

36

Практическое занятие №18  Изучение современных поточных криптосистем.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

37

Шифр A5,  нелинейные регистры сдвига.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 183-192

Тестирование по теме.

38

Другие поточные шифры – RC4.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 1 стр 193-201

Тестирование по теме.

39

Зачетное занятие

2

Зачет

Раздел 2.

Тема 2.1:   Теория имитостойкости Симмонса и криптографические хэш-функции.

40

Имитация и подмена сообщения.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 5 -12

1

Тестирование по теме.

41

Характеристики имитостойкости.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 13 -18

Тестирование по теме.

42

Методы обеспечения имитостойкости шифров.  

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 19 -23

Ср. 5.2

3

Тестирование по теме.

43

Совершенная имитостойкость.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 24 -28

Тестирование по теме.

44

Связь между имитостойкостью по Симмонсу и секретностью по Шеннону.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 25 -32

Тестирование по теме.

45

Практическое занятие №19  Вычисление параметров имитостойкости.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

46

Практическое занятие №20 вычисление параметров имитостойкости.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

47

Назначение и конструкция кодов аутентификации и защитных контрольных сумм.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 33 -41

Ср. 5.2

3

Тестирование по теме.

48

Требования к хэш-функциям.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 42 -44

Тестирование по теме.

49

Криптографическая стойкость хэш-функций.  

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 45 -53

Тестирование по теме.

50

Применение хэш-функций.  

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 54 -61

Ср. 5.1,5.2

3

Тестирование по теме.

51

Алгоритмы выработки хэш-функций.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 62 -67

Тестирование по теме.

52

Практическое занятие №21 Построение криптографической хэш-функции на основе блочного шифра

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 5.1

2

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

53

Практическое занятие №22 Построение криптографической хэш-функции на основе блочного шифра

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 5.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

Тема 2.2:  Асимметричные шифры.   

54

Понятие односторонней функции

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 68 -75

Ср. 5.1

2

Тестирование по теме.

55

Проблемы факторизации целых чисел и логарифмирования в конечных полях.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 76 -83

Ср. 5.1,5.2

1

Тестирование по теме.

56

Криптосистемы Диффи-Хэллмана,  RSA, Эль-Гамаля.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 84 -90

Ср. 5.1,5.2

1

Тестирование по теме.

57

Практическое занятие №23  Шифр с открытым ключом: RSA, Эль-Гамаля.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 5.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

58

Практическое занятие №24  Шифр с открытым ключом: RSA, Эль-Гамаля.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 5.1

2

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

59

Криптосистемы  Рабина, Гольдвассер-Микали.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 91 -95

Тестирование по теме.

60

Криптосистемы  Блюма-Гольдвассер.  

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 96 -102

Ср. 5.1

1

Тестирование по теме.

61

Преимущества и недостатки асимметричных систем шифрования.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 103 -107

Ср. 5.1,5.2

1

Тестирование по теме.

62

Практическое занятие №25  Шифр с открытым ключом:  Шамира, Диффи-Хэллмана, Рабина.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 5.1

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

63

Практическое занятие №26  Шифр с открытым ключом:  Шамира, Диффи-Хэллмана, Рабина.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 5.1

2

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

64

Нахождение порождающего элемента и элемента заданного порядка.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 108 -112

Тестирование по теме.

Самостоятельная работа 5.

5.1. Подготовка к практическим работам оформление практических работ, отчетов и подготовка к их защите

5.2. Составление конспектов.

Отчет по всем пунктам

25

Тема 2.3:   Эллиптические кривые над конечным полем. Шифры и ЭЦП на их основе.

65

Эллиптическая кривая над конечным полем.  .

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 113 -116

Тестирование по теме.

66

Операции на эллиптической кривой.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 117 -121

Ср. 6.1

3

Тестирование по теме.

67

Сумма точек.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 122 -125

Тестирование по теме.

68

Практическое занятие №27  Эллиптические кривые над конечным полем.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

69

Практическое занятие №28  Эллиптические кривые над конечным полем.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

70

Кратная точка.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 126 -134

Ср. 6.2

3

Тестирование по теме.

71

Проблема дискретного логарифмирования на эллиптической кривой.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 135 -141

Ср. 6.1

2

Тестирование по теме.

72

Переход от шифра (ЭЦП) в Zp к шифру (ЭЦП) на эллиптической кривой.

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 142 -147

Ср. 6.1,6.2

2

Тестирование по теме.

73

Практическое занятие №29 Реализация схемы ЭЦП: RSA, Эль-Гамаля и ее варианты.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

74

Практическое занятие №30 Реализация схемы ЭЦП: RSA, Эль-Гамаля и ее варианты.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

75

Стандарты ЭЦП на эллиптической кривой: ГОСТ Р 34.10-2001, ECDSA.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 148 -150

Ср. 6.1

3

Тестирование по теме.

76

Практическое занятие №31 Неотрицаемая подпись Шаума-ван-Антверпена.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

77

Практическое занятие №32 Неотрицаемая подпись Шаума-ван-Антверпена.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

Самостоятельная работа 6.

6.1. Подготовка к практическим работам оформление практических работ, отчетов и подготовка к их защите

6.2. Составление конспектов.

Отчет по всем пунктам

13

Тема 2.3:  Криптографические протоколы.

78

Понятие криптографического протокола. Основные примеры.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 148 -154

Ср. 7.1

1

Тестирование по теме.

79

Практическое занятие №33  Изучение примитивных протоколов.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

80

Практическое занятие №34  Изучение примитивных протоколов.

(продолжение)

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

81

Связь стойкости протокола со стойкостью базовой криптографической системы.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 155 -159

Ср.7.1,7.2

1

Тестирование по теме.

82

Классификация криптографических протоколов.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 160 -168

Тестирование по теме.

83

Парольные схемы и протоколы.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 169 -172

Ср. 7.1,7.2

1

Тестирование по теме.

84

Взаимосвязь между протоколами аутентификации и цифровой подписи.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 173 -185

Ср. 7.1,7.2

1

Тестирование по теме.

85

Практическое занятие №35  Изучение криптосистемы Kerberos.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 7.1,7.2

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

86

Практическое занятие №36  Изучение криптосистемы Kerberos.

2

Практическое занятие

Метод. Рекомендации к практическим занятиям

Ср. 7.1,7.2

1

Тестирование по теме. Отчет по практическому занятию

87

Протоколы предварительного распределения ключей.  

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 186 -191

Тестирование по теме.

88

Протоколы выработки сеансовых ключей.

2

Комбинированное занятие

Презентация Мультимедийный проектор. ОИ 2 стр 192 -198

Ср. 7.2

1

Тестирование по теме.

89

Итоговое занятие.

2

Контрольно-обобщающий

Самостоятельная работа 7.

7.1. Подготовка к практическим работам оформление практических работ, отчетов и подготовка к их защите

7.2. Составление конспектов.

Отчет по всем пунктам самостоятельной работы

7

№ п/п

Материально-техническое обеспечение занятий

1

Классная доска.

2

Компьютер. Проектор. Интерактивная доска.

3

Презентация занятий в PowerPoint

4

Программы microsoft office, Rijndael.

5

№ п/п

Наименование

Автор

Издательство, год издания

ОИ 1

Алгоритмы шифрования

С. Панасенко

«БХВ-Петербург», 2011

ОИ 2

Введение в криптографию

В. Ященко

М., МЦНМО, 2009

ОИ 3

№ п/п

Наименование

Автор

Издательство, год издания

ДИ 1

Информационная безопасность. Лабораторный практикум

А. В. Бабаш,  

 Е. К. Баранова,

Ю. Н. Мельников

Кронус. Москва. 2013

ДИ 2

ДИ 3

ИР 1

http://www.tls-group.ru/about/pressa/standart_DECT.html

ИР 2

http://ngnetwork.ru/category/koncepciya-ngn/page/2/

ИР 3

http://www.informsviaz.ru/inform_tech/617.html

ИР 4

http://minkomsvjaz.ru/

ИР 5

http://www.rfcmd.ru/sphider/docs/RD/RD_45_183-2001.htm