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

СОДЕРЖАНИЕ

	стр.
1.      ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	4
2.      СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ	5
3.      условия реализации рабочей программы учебной дисциплины	9
4.      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)	110
в 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 Аткина Тест Поклингтона Обобщенная гипотеза Римана Символ Лежандра Тест простоты Миллера-Рабина Вероятностный тест простоты Соловея-Штрассена Полиноминальный 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 Полларда ρ – метод Полларда (р-1) метод Вильямса Метод Полларда для вычисления дискретного логарифма Протокол Диффи-Хеллмана Электронная 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-Гамаля
	Самостоятельная 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 дисциплины

3.1. 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 обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

1.      Анин Б. Ю. Защита компьютерной информации. - СПб.: БХВ-Петербург, 2013

2.      Ишмухаметов Ш.Т., Рубцова Р.Г. Математические основы защиты информации. Электронное учебное пособие.- Казань, 2012

3.      Чмора А. Л. Современная прикладная криптография.- М.: Гелиос АРВ, 2013

Дополнительные источники:

1.      Романов И. Л. Алгоритмы криптографического преобразования.-СПб.: БВХ-Петербург, 2013

2.      Безопасность компьютерных сетей на основе Windows NT Люцарев В.С.         М.: Русская редакция, 2011

Интернет ресурсы:

1.      http://life-prog.ru/view_zam2.php?id=228&cat=5&page=17.

2.      http://window.edu.ru/resource/651/45651/files/unn078.pdf

3.      http://e-college.ru/xbooks/xbook010/book/index/index.html?go=part-011*page.htm

4.      http://coolreferat.com

5.      http://www.e-college.ru/xbooks/xbook010/book/index/index.html?go=part-012*page.htm

6.      http://window.edu.ru/window/library/pdf2txt?p_id=53723&p_page=2

7.      http://topknowledge.ru/index.php?option=com_content&view

8.       

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.