Закреплена за кафедрой | Кафедра алгебры и математической логики |
---|---|
Направление подготовки | 09.03.03. Прикладная информатика |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 09_03_03_ПИ-4-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
Практические | 24 | 24 | 24 | 24 |
Сам. работа | 66 | 66 | 66 | 66 |
Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра алгебры и математической логики
Протокол от 30.08.2019 г. № 15
Заведующий кафедрой профессор, д.ф.-м.н. Будкин А.И.
1.1. | Цель – освоение студентами основных математических методов формализации решения прикладных задач ,принципов современной криптографии и умение практического применения знаний для защиты информации.Научиться применять системный подход в формализации решения прикладных задач.Овладеть навыками формализации решения прикладных задач. Для достижения цели ставятся задачи: дать представления о классических системах шифрование; дать представление о современных симметричных блочных шифров и о методах их взлома дать представление о современных потоковых шифрах познакомить с современной ассиметричной криптографией |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ПК-23 | способностью применять системный подход и математические методы в формализации решения прикладных задач |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | Знает: основные приемы решения с прикладных задач |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | Умеет: самостоятельно строить и видоизменять алгоритмы решения стандартных профессиональных задач; |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | Владеет: системным подходом, методами и навыками формализации решения прикладных задач; |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Основы теории чисел | ||||||
1.1. | Делимость. Простые и составные числа.НОД и НОК чисел. Разложение числа на простые множители. Сумма и произведение делителей числа. | Лекции | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
1.2. | Делимость. Простые и составные числа.НОД и НОК чисел. Разложение числа на простые множители. Сумма и произведение делителей числа. | Практические | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
1.3. | Делимость. Простые и составные числа.НОД и НОК чисел. Разложение числа на простые множители. Сумма и произведение делителей числа. | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
1.4. | Числовые сравнения. Полная и приведенная системы вычетов. Кольцо вычетов по модулю n. Функция Эйлера, свойство мультипликативности. Теорема Эйлера. Теорема Ферма. Диофантовы уравнения первой степени. Китайская теорема об остатках. | Лекции | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
1.5. | Числовые сравнения. Полная и приведенная системы вычетов. Кольцо вычетов по модулю n. Функция Эйлера, свойство мультипликативности. Теорема Эйлера. Теорема Ферма. Диофантовы уравнения первой степени. Китайская теорема об остатках. | Практические | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
1.6. | Числовые сравнения. Полная и приведенная системы вычетов. Кольцо вычетов по модулю n. Функция Эйлера, свойство мультипликативности. Теорема Эйлера. Теорема Ферма. Диофантовы уравнения первой степени. Китайская теорема об остатках. | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 2. Симметричные и ассиметричные шрифты | ||||||
2.1. | Основные понятия и определения. Шифры перестановки: шифр перестановки «скитала», шифрующие таблицы, применение магических квадратов. | Лекции | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.2. | Основные понятия и определения. Шифры перестановки: шифр перестановки «скитала», шифрующие таблицы, применение магических квадратов. | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.3. | методы взлома шрифтов перестановки,шифр перестановки «скитала», шифрующие таблицы, применение магических квадратов. | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.4. | Шифры простой замены: полибианский квадрат, система шифрования Цезаря, аффинная система подстановок Цезаря, система Цезаря с ключевым словом, шифрующие таблицы Трисемуса, биграммный шифр Плейфера, криптосистема Хилла, система омофонов. | Лекции | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.5. | Шифры простой замены: полибианский квадрат, система шифрования Цезаря, аффинная система подстановок Цезаря, система Цезаря с ключевым словом, шифрующие таблицы Трисемуса, биграммный шифр Плейфера, криптосистема Хилла, система омофонов. | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.6. | Методы взлома шифров простой замены. Взлом шифров простой замены | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.7. | Шифры сложной замены: шифр Гронсфельда, система шифрования Вижинера, шифр «двойной квадрат» Уитсона, одноразовая система шифрования, шифрование методом Вернама, роторные машины. | Лекции | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.8. | Шифры сложной замены: шифр Гронсфельда, система шифрования Вижинера, шифр «двойной квадрат» Уитсона, одноразовая система шифрования, шифрование методом Вернама, роторные машины. | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.9. | Методы взлома шифров сложной замены.Взлом шифров сложной замены | Сам. работа | 3 | 4 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.10. | Современные симметричные криптосистемы. Принцип итерирования. Конструкция Фейтстеля.Американский стандарт шифрования данных DES. Область применения алгоритма DES. | Лекции | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.11. | Современные симметричные криптосистемы. Принцип итерирования. Конструкция Фейтстеля.Американский стандарт шифрования данных DES. Область применения алгоритма DES. | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.12. | Современные симметричные криптосистемы. Принцип итерирования. Конструкция Фейтстеля. | Сам. работа | 3 | 4 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.13. | Анализ DES | Сам. работа | 3 | 4 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.14. | Шифрование с помощью DES вручную | Сам. работа | 3 | 4 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.15. | Отечественный стандарт шифрования данных ГОСТ: режим простой замены, режим гаммирования, режим гаммирования с обратной связью, режим выработки имитовставки. | Лекции | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.16. | Отечественный стандарт шифрования данных ГОСТ: режим простой замены, режим гаммирования, режим гаммирования с обратной связью, режим выработки имитовставки. | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.17. | Анализ алгоритма ГОСТ | Сам. работа | 3 | 4 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.18. | Шифрование с помощью ГОСТ вручную | Сам. работа | 3 | 4 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.19. | Режимы шифрования | Лекции | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.20. | Режимы шифрования | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.21. | Анализ режимов шифрования | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.22. | Атаки на блочные шифры. Дифференциальный криптоанализ. Линейный криптоанализ | Лекции | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.23. | Атаки на блочные шифры. Дифференциальный криптоанализ. Линейный криптоанализ | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.24. | Анализ атак | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.25. | Анализ одной из атак | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.26. | Алгоритм AES | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.27. | Алгоритм AES | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.28. | Шифрование с помощью AES вручную | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.29. | Другие блочные шифры | Лекции | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.30. | Другие блочные шифры | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.31. | Создание презентации по одному из современных блочных шифров | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.32. | Концепция криптосистемы с открытым ключом. Однонаправленные функции | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.33. | Концепция криптосистемы с открытым ключом. Однонаправленные функции | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.34. | Построение однонаправленных функций. | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.35. | Алгоритмы на основы задачи об укладке рюкзака | Практические | 3 | 1 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.36. | Анализ алгоритма | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.37. | Реализация алгоритма | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.38. | Криптосистема шифрования данных RSA: процедуры шифрования и расшифрования в криптосистеме RSA, безопасность и быстродействие криптосистемы RSA. | Практические | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.39. | Анализ RSA | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.40. | Реализация RSA | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.41. | Комбинированный метод шифрования | Практические | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.42. | Комбинированный метод шифрования | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.43. | Реализация | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.44. | Большие простые числа | Практические | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
2.45. | Разложение на множители | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 3. Цифровая продпись | ||||||
3.1. | Цифровая подпись | Лекции | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
3.2. | Цифровая подпись | Практические | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
3.3. | Цифровая подпись | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
3.4. | Идентификация и проверка подлинности | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
3.5. | Взаимная проверка подлинности пользователей | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-23 | Л1.1, Л2.1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
приложение |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
приложение |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
приложение |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Кнауб Л. В. , Новиков Е. А. , Шитов Ю. А. | Теоретико-численные методы в криптографии: учебное пособие: Учебники и учебные пособия для ВУЗов | Сибирский федеральный университет, 2011 | biblioclub.ru |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Фороузан Б. А. | Математика криптографии и теория шифрования: Учебная литература для ВУЗов | Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», , 2016 | biblioclub.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Электронная библиотека | www.lib.asu.ru | ||
Э2 | Образовательный математический сайт | www.exponenta.ru | ||
Э3 | Электронная библиотека | www.biblioclub.ru | ||
Э4 | Единый образовательный портал АлтГУ | portal.edu.asu.ru | ||
Э5 | Аналитическо-информационный портал "Финам". | www.finam.ru | ||
Э6 | криптография | portal.edu.asu.ru | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
1. http://www.lib.asu.ru - Научная библиотека Алтайского государственного университета; 2. http://www.biblioclub.ru - электронно-библиотечная система издательства «Лань»; 3. http://exponenta.ru - Образовательный математический сайт 4. http://www.biblioclub.ru - электронно-библиотечная система "Университетская библиотека online"; 5. База данных литературы информационно-методического кабинета факультета социологии АлтГУ "ФОЛИАНТ" |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на семинаре, практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения. 2. Лекция. -На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично. - На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал. - Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу. - В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их. - Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии. - Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания. 3.Семинарское (практическое) занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы. - Для подготовки к семинару необходимо взять план семинарского занятия (у преподавателя). - Самостоятельную подготовку к семинарскому занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу (словари, справочники, энциклопедии), целесообразно создать и вести свой словарь терминов. - На семинар выносится обсуждение не одного вопроса, поэтому важно просматривать и изучать все вопросы семинара, но один из вопросов исследовать наиболее глубоко, с использованием дополнительных источников (в том числе тех, которые вы нашли самостоятельно). Не нужно пересказывать лекцию. - Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества. - В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы. - Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/). - В процессе подготовки и построения ответов при выступлении не просто пересказывайте текст учебника, но и выражайте свою личностно-профессиональную оценку прочитанного. - Если к семинарским занятиям предлагаются задания практического характера, продумайте план их выполнения или решения при подготовке к семинару. - При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы. 4. Самостоятельная работа. - При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и семинарских занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения. - Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее. - Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса. - При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру. - Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции. 5. Итоговый контроль. - Для подготовки к зачету возьмите перечень примерных вопросов у преподавателя. - В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, семинарских занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу. - Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, семинарском занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом. - Продумайте свой ответ на зачете, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания, а также уверенность и наличие авторской аргументированной позиции как будущего субъекта профессиональной деятельности. |