МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Защищенные информационные системы

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра информационной безопасности
Направление подготовки10.04.01. Информационная безопасность
ПрофильИнформационная безопасность банковских и финансовых систем
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план10_04_01_ИБ-1-2020
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 54
самостоятельная работа 90
контроль 36
Виды контроля по семестрам
экзамены: 1

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (1) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 90 99 90 99
Часы на контроль 36 36 36 36
Итого 180 189 180 189

Программу составил(и):
к.т.н., доцент, Мансуров А.В.

Рецензент(ы):
к.ф-м.н., доцент, Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
Защищенные информационные системы

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 10.04.01 ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 01.12.2016г. №1513)

составлена на основании учебного плана:
10.04.01 Информационная безопасность
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра информационной безопасности

Протокол от 08.06.2020 г. № 10-2019/20
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра информационной безопасности

Протокол от 08.06.2020 г. № 10-2019/20
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Обучить студентов принципам и методам защиты информации, комплексного проектирования, построения, обслуживания и анализа защищенных автоматизированных систем, а также содействовать формированию научного мировоззрения и развитию системного мышления. Знания и практические навыки, полученные из курса специальности будут применены при разработке курсовых и дипломных проектов.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОК-1 способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.технологии проектирования и построения защищенных информационных систем
особенности работы решений по защите информации в информационных системах
3.2.Уметь:
3.2.1.формировать и реализовывать алгоритмические решения для защиты информации в информационных системах
знать особенности и принципы защиты информации и обеспечения отказоустойчивости работы информационных систем
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.методами и способами защиты информации в информационыных системах
подходами к обеспечению надежности и отказоустойчивости информационных систем

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теоретические вопросы защиты информации и построения информационных систем
1.1. Автоматизированная информационная система. Классификации задач, решаемых с использованием информационных систем. Свойства систем. Классификации систем. Ранги систем. Закон необходимости разнообразия (закон Эшби). Лекции 1 2 ОК-1 Л2.1, Л1.1
1.2. Автоматизированная информационная система. Классификации задач, решаемых с использованием информационных систем. Свойства систем. Классификации систем. Ранги систем. Закон необходимости разнообразия (закон Эшби). Сам. работа 1 12 ОК-1 Л2.1, Л1.1
1.3. Основы теории надежности. Связь с основными задачами информационной безопасности. Надежность программно-аппаратных реализаций информационных систем Лекции 1 2 ОК-1 Л2.1, Л1.1
1.4. Основы теории надежности. Связь с основными задачами информационной безопасности. Надежность программно-аппаратных реализаций информационных систем Сам. работа 1 12 ОК-1 Л2.1, Л1.1
1.5. Подходы к проектированию и реализации информационных систем. Жизненный цикл информационной системы. Вопросы информационной безопасности и аспекты построения защищенных систем. Место процесса кодирования и языка программирования в проблемах информационной безопасности. Лекции 1 2 ОК-1 Л2.1, Л1.1
1.6. Лабораторная работа "Защищенная web-ориентированная информационная система" Лабораторные 1 8 ОК-1
1.7. Подходы к проектированию и реализации информационных систем. Вопросы информационной безопасности и аспекты построения защищенных систем. Место процесса кодирования и языка программирования в проблемах информационной безопасности. Сам. работа 1 12 ОК-1 Л2.1, Л1.1
Раздел 2. Способы и методы защиты информации в информационных системах.
2.1. Типология распределенных информационных систем. Процессы в информационных системах. Тенденции и подходы к защите информации в информационных системах. Лекции 1 2 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.2. Типология распределенных информационных систем. Процессы в информационных системах. Тенденции и подходы к защите информации в информационных системах. Сам. работа 1 18 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.3. Лабораторная работа "Пен-тест защищенной web-ориентированной системы" Лабораторные 1 6 ОК-1
2.4. Методы и способы обеспечения идентификации, аутентификации и авторизации в информационных системах. Криптографическая защита информации. Понятие несанкционированного доступа и принципы защиты от несанкционированного доступа. Мониторинг и аудит в информационных системах. Лекции 1 2 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.5. Методы и способы обеспечения идентификации, аутентификации и авторизации в информационных системах. Криптографическая защита информации. Понятие несанкционированного доступа и принципы защиты от несанкционированного доступа. Мониторинг и аудит в информационных системах. Сам. работа 1 16 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.6. Лабораторная работа "Защищенная система архитектуры Клиент-Сервер" Лабораторные 1 8 ОК-1
2.7. Стандарты и нормативные документы в области информационной безопасности. Построение защищенной информационной системы в соответствии с нормативами и требованиями. Защита информационных систем, обрабатывающих персональные данные. Государственные информационные системы. Системы управления технологическими процессами. Лекции 1 6 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.8. Стандарты и нормативные документы в области информационной безопасности. Построение защищенной информационной системы в соответствии с нормативами и требованиями. Защита информационных систем, обрабатывающих персональные данные. Государственные информационные системы. Системы управления технологическими процессами. Сам. работа 1 17 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.9. Лабораторная работа "Пен-тест защищенной системы архитектуры Клиент-Сервер" Лабораторные 1 6 ОК-1
2.10. Подходы к аудиту и оценке защищенности информационных систем. Лекции 1 2 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.11. Подходы к аудиту и оценке защищенности информационных систем. Сам. работа 1 12 ОК-1 Л2.1, Л1.1
2.12. Лабораторная работа "Защита информационной системы, обрабатывающей персональные данные" Лабораторные 1 8 ОК-1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. Общие определения и характеристики систем. Понятие сложности, критерии и свойства.
2. Критерии и свойства для системы. Вероятностная модель системы и пример пограничных состояний.
3. Информационные системы. Автоматизированные системы. Определения. Структура и классификация систем.
4. Базовые информационные процессы в системах.
5. Закон необходимого разнообразия Эшби. Энтропийная форма закона. Следствия из закона Эшби.
6. Основные принципы обеспечения информационной безопасности для информационных систем.
7. Методическая и нормативная база для построения защищенных систем.
8. Виды защищенных автоматизированных систем в соответствии с требованиями ГОСТ.
9. Принципы защиты информации в автоматизированных системах в соответствии с требованиями ГОСТ.
10. Принципы защиты информации в ИСПДН.
11. Аспекты построения доверенной вычислительной среды (TCB).
12. Способы реализации механизмов парольной защиты. Хранение и передача паролей.
13. Принципы распределения и реализации системы полномочий и доступов.
14. Пример построения защищенной системы на основе микроядерной ОС.
15. Программные аспекты построения защищенных систем. Работа с памятью.
16. Общие принципы обеспечения резервирования и защиты от сбоев.
17. Протоколы резервирования сетевой инфраструктуры.
18. Аспекты резервирования и надежности виртуальных систем.
19. Иерархическая модель данных.
20. Сетевая модель данных.
21. Реляционная модель данных.
22. Модель данных «Сущность-Связь».
23. Модель системы защиты. Комплексный подход.
24. Международные стандарты оценки защищённости.
25. Руководящие документы Гостехкомиссии России.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
В Приложении
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
В Приложении

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Шаньгин В. Информационая безопасность: М., ДМК Пресс, 2014 \\ЭБС Лань e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Фостер Дж. Защита от взлома: сокеты, эксплойты, shell-код : Издательство "ДМК Пресс", 2008 // ЭБС "Лань" e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека.
Э2 www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
Э3 www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
Э4 www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
Э5 www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ».
Э6 www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Э7 www.intuit.ru/ Образовательный сайт
Э8 www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э9 www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы»
Э10 www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э11 Электронный курс "Защищенные информационные системы" на портале Moodle АлтГУ portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Windows 7 Professional, № 60674416 от 17.07.2012 (бессрочная);
Office 2010 Standart, № 61823557 от 22.04.2013 (бессрочная);
Open Office, http://www.openoffice.org/license.html
Python c расширениями PIL, Py OpenGL, https://docs.python.org/3/license.html
FAR, http://www.farmanager.com/license.php?l=ru
XnView, http://xnviewload.ru/
7-Zip, http://www.7-zip.org/license.txt
AcrobatReader, http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf
Chrome; http://www.chromium.org/chromium-os/licenses
6.4. Перечень информационных справочных систем
Профессиональные базы данных:
1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com);
2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
412К лаборатория технической защиты информации, лаборатория в области технологий обеспечения информационной безопасности и защищенных информационных систем - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная 1 шт.; Специализированное оборудование по защите информации от утечки по акустическому каналу: аппаратно – программный комплекс оценки параметров виброакустических трактов "VNK-012GL; профессиональный нелинейный радиолокатор "NR 900EM"; система виброакустической и акустической защиты "Соната АВ"; радиомикрофон Defender MIC-155; сверхмалошумящий аналоговый микшерный пульт BEHRINGER XENYX 1202FX премиумкласса c широким динамическим диапазоном и процессором эффектов; Специализированное оборудование по защите информации от утечки по каналу побочных электромагнитных излучений и наводок: эквивалент сети Я6-126 (Номер по Госреестру 34597-07, Центр сертификации ГЦИ СИ Нижегородского ЦСМ); пробник напряжения «Шмель»; цифро-вой милливольтметр АВМ-1061; генератор шума ГРОМ-ЗИ-4А (состав: шумогенератор и дисконусная антенна SI-5002.1); антенна рамочная активная НРА-01; антенна логопериодическая измерительная НЛА-01(.); генератор сигналов специальной формы АКИП-3413/3; двухканальный цифровой запоминающий осциллограф АКТАКОМ АСК-2034; блоки питания АКТАКОМ АТН-1221 – 2 ед.; Технические средства контроля эффективности защиты информации от утечки по указанным каналам: многоканальный комплекс радиоконтроля «КВАДРАТ»; анализатор электромагнитного поля АПП-7М; имитатор многофункциональный ИМФ-2; металлоискатель АКА Кондор 7252; металлобнаружитель многозонный стационарный «ОРИОН-ММС»; аппаратно-программный комплекс телевизионного наблюдения и регистрации PHOBOS-8; цифровой видеорегистратор Hikvision ds-7208hvi-sh; купольная видеокамера с варифокальным объективом AC-A353; видеокамера Digital Color Bullet ACV-282CWH-DN; видеокамера 22X DSP ZOOM COLOR CAMERA; видеокамера CCD SONY 1/3”. Средства вычислительной техни-ки/компьютеры: модель Компьютер Па-рус 945 MSI PDualCore E2140/DDRII 512Mb/HDD80Gb/DVD-ROM/LCD17" LG/KM - 1 единица; компьютер Aquarius Std MS_SC140 C2600/D512/HDD160/DVDRW/LCD - панель BenQ 17" - 2 ед.; компьютер Celeron 1800/256 Mb/ FDD 3,5"/ HDD 40Gb/ CD-ROM 48x/ 17" NEC/KM/ - 1 ед. Сетевое оборудование: коммутатор 3Com officeConnect TP16C, маршрутизатор D-Link DIR-300. Технические, программные и программно-аппаратные средства защиты информации и средства контроля защищенности информации: многоканальный комплекс радио-контроля «КВАДРАТ»; профессиональ-ный нелинейный радиолокатор "NR 900EM"; анализатор электромагнитного поля АПП-7М; аппаратно-программный комплекс телевизионного наблюдения и регистрации PHOBOS-8; цифровой видеорегистратор Hikvision ds-7208hvi-sh; купольная видеокамера с варифокальным объективом AC-A353; видеокамера Digital Color Bullet ACV-282CWH-DN; видеокамера 22X DSP ZOOM COLOR CAMERA; видеокамера CCD SONY 1/3”; аппаратно – программный комплекс оценки параметров виброакустических трактов "VNK-012GL. Считыватель отпечатков пальцев AT77SM0101BCB02VKE; Сканер радужной оболочки глаза "Iscan-3"; Полиграф компьютерный "ЭПОС-7". Комплекс проекционного оборудования для преподавателя - презентационная LCD-панель Samsung 50" UE50F5000AK; про-ектор мультимедиа "BenQ MP626 DLP".
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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032
414К лаборатория сетей и систем передачи информации, лаборатория программно-аппаратных средств обеспечения информационной безопасности, лаборатория в области технологий обеспечения информационной безопасности и защищенных информационных систем - учебная аудитория для проведения занятий семи-нарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консуль-таций, текущего контроля и промежуточной аттеста-ции Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; Рабочие места на базе вычислительной техники / средства вычислительной техники: компьютеры: марка КламаС модель Компь-ютер КламаС Офис 3,1 ГГц/DDR3 4Гб/500 ГБ/DVD RW/КМ/Acer 23'' TFT TN - 16 единиц; Стенды сетей передачи информации с коммутацией пакетов и коммутацией каналов, структурирован-ной кабельной системой / сетевое обру-дование: маршрутизатор уровня малого офиса/филиала Cisco 2911R – 2 единицы; управляемый коммутатор Ethernet 2 уровня D-Link DES-3200-28/C1 – 7 единиц; управляемый коммутатор Ethernet 2 уровня Cisco Catalyst 2950; маршрутизатор уровня малого офиса/филиала Cisco 2911/K9 c модулем интерфейсов E1 (VWIC3-2MFT-T1/E1) – 2 единицы; межсетевые экраны D-Link DSA-3110 – 2 единицы; межсетевые экраны D-Link DSR-500 – 2 единицы; абонентские устройства D-Link DIR-300 – 3 единицы; беспроводная IP-камера D-Link DCS-2130 – 3 единицы; IP-телефон D-Link DPH-150S – 2 единицы. Аппаратно-программный комплекс обнаружения компьютерных атак "Аргус"v.1.5; Аппаратно-программный комплекс шифрования АПКШ «Континент» Версия 3.6 криптографический шлюз IPC-100. Стойки с телекоммуникационным обо-рудованием, системой питания и венти-ляции - 3 единицы; беспроводная IP-камера D-Link DCS-2130 – 3 единицы; IP-телефон D-Link DPH-150S – 2 едини-цы; межсетевые экраны D-Link DSA-3110 – 2 единицы; межсетевые экраны D-Link DSR-500 – 2 единицы; абонент-ские устройства D-Link DIR-300 – 3 еди-ницы. Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя. Комплекс проекционного оборудования для преподавателя - презентационная LCD-панель Samsung 50" UE50F5000AK; проектор мультимедиа "BenQ MP626 DLP".

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Рекомендации по подготовке к лекционным занятиям
- перед очередной лекцией необходимо просмотреть по конспекту материал предыдущей лекции.
- бегло ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины;
- обратить особое внимание на сущность и графическое сопровождение основных рассматриваемых теоретических положений.
Рекомендации по подготовке к лабораторным работам
- руководствоваться графиком лабораторных работ РПД;
- накануне перед очередной работой необходимо по конспекту или в методических указаниях к работе просмотреть теоретический материал работы;
- на лабораторном занятии, выполнив разработку алгоритма и реализовав задание на языке высокого уровня, необходимо проанализировать окончательные результаты и убедится в их достоверности;
- обратить внимание на оформление отчета, в котором должны присутствовать: цель работы, описание алгоритма, журнал опытных данных, реализация в опыте, цели работы, необходимые графические зависимости (при их наличии) и их анализ, результаты работы и выводы;
- при подготовке к отчету руководствоваться вопросами, приведенными в методических указаниях к данной работе, тренажерами программ на ЭВМ по отчету работ и компьютерным учебником.
Рекомендации по подготовке к самостоятельной работе
- руководствоваться графиком самостоятельной работы;
- выполнять все плановые задания, выдаваемые преподавателем для самостоятельного выполнения, и разбирать на семинарах и консультациях неясные вопросы;
- подготовку к экзамену необходимо проводить по экзаменационным теоретическим вопросам
- при подготовке к экзамену параллельно прорабатываете соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксируйте и выносите на плановую консультацию.