Bezpieczeństwo systemów komputerowych

Forma zajęć

Wykład (30 godzin) + laboratorium (30 godzin)

Opis

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi problemami bezpieczeństwa systemów informatycznych. Omawiane będą m.in. zagrożenia systemów informatycznych w kontekście poufności, integralności i dostępności informacji, modele bezpieczeństwa i klasy bezpieczeństwa systemów informatycznych (TCSEC, ITSEC, EAL), problematyka tworzenia polityki bezpieczeństwa systemu informatycznego, elementy kryptografii, tematyka podpisu elektronicznego i infrastruktury klucza publicznego, podstawowe modele uwierzytelniania, strategie kontroli dostępu, bezpieczeństwo protokołów komunikacyjnych i usług aplikacyjnych. Przedstawiona zostanie problematyka bezpiecznego programowania, narzędzia analizy zabezpieczeń i monitoringu, lokalne i sieciowe systemy detekcji i protekcji przed atakami, środowiska o podwyższonym bezpieczeństwie i usługi narzędziowe (np. Kerberos, bezpieczne usługi katalogowe).

Sylabus

Autor

• Michał Szychowiak

Wymagania wstępne

• Systemy operacyjne
• Technologie sieciowe

Zawartość

Wykłady

• Podstawowe problemy bezpieczeństwa
  • Przestępstwa komputerowe
  • Polityka bezpieczeństwa
  • Normy i zalecenia
  • Klasy bezpieczeństwa systemów komputerowych
  • Podstawowe środki ostrożności i mechanizmy ochrony
  • Mechanizmy uwierzytelniania (m.in. uwierzytelnianie jednostronne, dwustronne, z zaufaną stroną trzecią, single sign-on, one-time passwords)
  • Uwierzytelnianie biometryczne
  • Strategie autoryzacji i kontroli dostępu (m.in. uznaniowa i ścisła kontrola dostępu, listy ACL)
  • Ograniczanie podsłuchu
  • Mechanizmy podnoszenia stopnia dostępności informacji (redundancja komponentów, archiwizacja i kopie zapasowe)
• Elementy kryptografii
  • Szyfry symetryczne
  • Szyfry asymetryczne
  • Zarządzanie kluczami (PKI)
  • Funkcje skrótu i podpis cyfrowy
  • Uwierzytelnianie kryptograficzne
  • Narzędzia
  • Prawne aspekty wykorzystania kryptografii
• Bezpieczeństwo systemów operacyjnych
  • Typowe naruszenia bezpieczeństwa
  • Problemy uwierzytelniania i kontroli dostępu współczesnych systemów operacyjnych
  • Wirusy, konie trojańskie i in.
  • Zamaskowane kanały komunikacyjne
  • Ograniczone środowiska wykonania
  • Delegacja uprawnień administracyjnych
• Bezpieczeństwo infrastruktury sieciowej
  • Bezpieczeństwo podstawowych protokołów i urządzeń sieciowych w poszczególnych warstwach modelu OSI
  • Narzędzia podnoszące poziom bezpieczeństwa sieci
  • Tunele VPN i protokół IPsec
  • Zapory sieciowe (firewall)
  • Bezpieczeństwo infrastruktury sieci bezprzewodowych i urządzeń mobilnych (WiFi, Bluetooth)
  • Bezpieczeństwo usług VoIP
• Bezpieczeństwo aplikacji użytkowych i usług
  • Bezpieczne środowisko aplikacyjne
  • Problemy ochrony popularnych usług aplikacyjnych (WWW, poczta elektroniczna, komunikatory internetowe)
  • Ochrona na poziomie warstwy sesji (protokół SSL/TLS)
  • Zagrożenia technologii aplikacji internetowych
  • Bezpieczne protokoły aplikacyjne (X.400, PEM, PGP)
• Bezpieczne programowanie
  • Krytyczne błędy programistyczne (np. przepełnienie bufora)
  • Ochrona przed błędami
  • Bezpieczna kompilacja
  • Bezpieczne biblioteki
  • Sztuka tworzenia bezpiecznego kodu
• Środowiska o podwyższonym bezpieczeństwie
  • Interfejs usług bezpieczeństwa
  • Kerberos
  • GSSAPI
  • SASL
  • PAM
  • Bazy danych o podwyższonym bezpieczeństwie
• Zarządzanie bezpieczeństwem
  • Monitorowanie zabezpieczeń, przynęty i pułapki, kamuflaż, detekcja intruzów (IDS/IPS)
  • Narzędzia analizy zabezpieczeń (dzienniki zdarzeń, gromadzenie statystyk, rejestry lokalne i centralne)
  • Procedury reagowania, dokumentowanie incydentów
  • Aktualizacja systemów operacyjnych i aplikacji

Wykłady

1. Wprowadzenie do problematyki bezpieczeństwa systemów komputerowych - bsi_01_wykl.pdf
2. Podstawowe definicje i problemy - bsi_02_wykl.pdf
3. Ogólne własności bezpieczeństwa informacji - bsi_03_wykl.pdf
4. Podstawowe elementy kryptografii - bsi_04_wykl.pdf
5. Wykorzystanie kryptografii - bsi_05_wykl.pdf
6. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 6:|]] - bsi_06_wykl.pdf
7. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 7:|]] - bsi_07_wykl.pdf
8. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 8:|]] - bsi_08_wykl.pdf
9. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 9:|]] - bsi_09_wykl.pdf
10. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 10:|]] - bsi_10_wykl.pdf
11. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 11:|]] - bsi_11_wykl.pdf
12. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 12:|]] - bsi_12_wykl.pdf
13. [[Bezpieczeństwo systemów komputerowych - wykład 13:|]] - bsi_13_wykl.pdf

Laboratorium

1. Mechanizmy lokalnej kontroli dostępu - bsi_01_lab.pdf
2. Domeny zaufania, mechanizmy kontroli zdalnego dostępu - bsi_02_lab.pdf
3. Umacnianie ochrony systemu opearacyjnego serwerowych środowisk MS Windows - bsi_03_lab.pdf
4. Utwardzanie ochrony systemu operacyjnego serwerowych środowisk Linuksowych: RSBAC - bsi_04_lab.pdf
5. Modularne systemy uwierzytelniania i kontroli dostępu do systemu operacyjnego - bsi_05_lab.pdf
6. Ograniczone środowiska wykonywania aplikacji, ograniczone powłoki systemu operacyjnego środowisk serwerowych, delegacja uprawnień administracyjnych - bsi_06_lab.pdf
7. Systemy kryptograficznej ochrony komunikacji warstwy aplikacyjnej - bsi_07_lab.pdf
8. Zabezpieczanie komunikacji pocztowej, integracja mechanizmów kryptograficznych z usługami pocztowymi - bsi_08_lab.pdf
9. Zabezpieczanie serwerów usług aplikacyjnych na przykładzie WWW (uwięzienie w piaskownicy) - bsi_09_lab.pdf
10. Konstrukcja urzędów certyfikacji standardu OpenSSL, zarządzanie certyfikatami - bsi_10_lab.pdf
11. Tworzenie sieci VPN w środowisku Linux i Windows - bsi_11_lab.pdf
12. Systemy programowych zapór sieciowych - bsi_12_lab.pdf
13. Systemy wykrywania włamań IDS (snort), reakcje na włamania, dokumentowanie incydentów - bsi_13_lab.pdf

Laboratoria

• Modularne systemy uwierzytelniania i kontroli dostępu do systemu operacyjnego
• Konstrukcja urzędów certyfikacji standardu OpenSSL, zarządzanie certyfikatami
• Ograniczone środowiska wykonania aplikacji, ograniczone powłoki systemu operacyjnego środowisk serwerowych, delegacja uprawnień administracyjnych
• Umacnianie ochrony systemu operacyjnego (hardening) środowisk MS Windows
• Utwardzanie ochrony systemu operacyjnego środowisk Linuksowych
• Zabezpieczanie usług aplikacyjnych i usług narzędziowych, przykłady ataków i sposoby obrony
• Realizacja sieci VPN w środowisku homogenicznym oraz wieloplatformowym
• Systemy programowych i sprzętowych zapór sieciowych (firewall), osobiste zapory (personal firewall)
• Systemy wykrywania włamań IDS (snort), reakcje na włamania, dokumentowanie incydentów

Literatura

• William Stallings. Network Security Essentials. Prentice Hall, 2003
• Janusz Stokłosa, Tomasz Bliski, Tadeusz Pankowski. Bezpieczeństwo danych w systemach informatycznych. PWN, 2001
• Niels Ferguson, Bruce Schneier. Kryptografia w praktyce. Helion, 2004
• Simson Garfinkel, Gene Spafford. Bezpieczeństwo w Unixie i Internecie. Wyd. RM, 1997
• William R. Cheswick. Firewalle i bezpieczeństwo w sieci. Helion, 2003