Рабочая программа для студентов очной формы обучения направления 090900. 62 «Информационная безопасность»

Содержание разделов дисциплины

1. 
   Введение в криптографию. Основные понятия и определения. Виды криптосистем. Задачи, решаемые методами криптографии. Виды информации, подлежащие закрытию, их модели и свойства. Основные этапы становления криптографии как науки. Специальная терминология.
   
2. 
   Криптография в Древнем мире. Наивный подход. Криптография в Древнем Египте и Месопотамии. Кодирование и скрытие информации. Понятие о стеганографии. Криптография в Древней Греции и Древнем Риме. Простейшие шифры перестановки и замены. Сциталла. Шифр Цезаря. Шифр Полибия. Шифр Энея.
   
3. 
   Криптография в Средние века. Криптография в средневековой Европе. Каббала и шифр атбаш. Криптография в арабском мире — шифр дауди, Абу Бакр Ахмед бен-Али бен-Вахшия ан-Набат, Шехаб Калкашанди, зарождение частотного анализа.
   
4. 
   Криптография в Новое время. Крипторафия в эпоху Возрождения и Новое время. Церковные шифры. Лозунговый шифр. Труды Чико Симонетти, Габриеля де Лавинда, Леона Альберти, Аббата Геоганнеса. Шифры Тритемиуса, Виженера. Номенклаторы. Возникновение государственных криптографических служб.
   
5. 
   Криптография в 19 - I половине 20 века. Шифр Наполеона. Работы Джеймса Ловелла. Становление американской криптографии. Механические шифровальные устройства. Дисковые шифраторы. Тест Казиски. Принцип Керкгоффса. Становление формального подхода. Крипторафия в годы I мировой войны. Шифр Вернама. Шифр Хейглина. Крипторафия в годы II мировой войны. Enigma и ее вскрытие. Вклад Чарльза Бэббиджа и Алана Тьюринга в криптографию.
   
6. 
   Классификация исторических шифров и их криптоанализ. Шифры замены, перестановки, гаммирования. Композиции шифров. Способы их вскрытия. Частотный анализ и атака по словарю. Тест Казиски. Вскрытие одноразового блокнота (операция Venona).
   
7. 
   Криптография во II половине 20 века и в наше время. Научный подход. Работы Э. Шелдона, Н. Винера и К. Шеннона как научная основа современной криптографии и теории информации. Первые компьютерные шифры. Понятие о блочных шифрах. Первый блочный шифр — Lucifer. Понятие о поточных шифрах. Военные поточные шифры в годы Холодной войны. Работы У. Диффи, М.Хэллмана и Р. Меркла — основоположников криптографии с открытым ключом. Понятие о шифре с открытым ключом и цифровой подписи.
   
8. 
   Отечественная криптография. История развития отечественной крипто-графии с 16 века до наших дней. Русская криптография в допертровское время. Развитие криптографических служб при Петре I. Цифирь Петра I. Информационное противоборство в годы Революции и Гражданской войны в России. Становление криптографических служб в Советской России и СССР. Спецотдел по криптографии при ВЧК. Первые советские шифро-вальные и кодировочные машины. Информационное противоборство в годы ВОВ и Холодной войны. Создание и работа Высшей школы криптографов. Развитие гражданской криптографии в СССР и России. ИКСИ Академии ФСБ России.
   
9. 
   Современная криптография. Эпоха компьютерной криптографии. Криптографические средства в наши дни. Задачи, решаемые современной криптографией. Математический аппарат, используемый современной криптологией. Обеспечение безопасности связи. Электронные платежи. Криптографические протоколы в компьютерных сетях. Задачи аутентификации. Выдающиеся современные криптографы и их вклад в развитие науки. Отечественные и международные премии и награды в области криптологии.
   

6. Практические занятия

1. 
   Введение в криптографию. Обсуждение лекционного материала. Ознакомление с учебной литературой. Обсуждение криптографической терминологии и соответсвующей ей терминологии на английском языке. Упражнение на перевод текстов по криптографии с иностранного языка на русский. Разбор примеров неправильного перевода.
   
2. 
   Криптография в Древнем мире. Обсуждение лекционного материала. Ручное шифрование и выполнение упражнений по взлому древних шифров.
   
3. 
   Криптография в Средние века. Обсуждение лекционного материала. О Ручное шифрование и выполнение упражнений по взлому шифров заменны путем частотного анализа.
   
4. 
   Криптография в Новое время. Обсуждение лекционного материала. Ручное шифрование и выполнение упражнений по взлому шифров. Обсуждение рефератов, выполненных студентами.
   
5. 
   Криптография в 19 - I половине 20 века. Обсуждение лекционного материала. Ручное шифрование и выполнение упражнений по взлому шифров. Обсуждение рефератов, выполненных студентами.
   
6. 
   Классификация исторических шифров и их криптоанализ. Обсуждение лекционного материала. Выполнение упражнений на отнесение известных исторических шифров к одному из изученных классов. Выполнение расчетной работы в группах под руководством преподавателя.
   
7. 
   Криптография во II половине 20 века и в наше время. Обсуждение лекционного материала. Чтение и обсужденние работ Клода Шеннона.
   
8. 
   Отечественная криптография. Обсуждение лекционного материала. Чтение и обсужденние работ Маркова, Бабаша, Шанкина, Верченко.
   
9. 
   Современная криптография. Обсуждение лекционного материала. Обсуждение работ Диффи, Хэллмана, Шамира, Блюма. Выполнение перевода специального текста с иностранного языка на русский.
   

7. 
   Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля)
   

Проверка качества подготовки в течение семестра предполагает следующие виды промежуточного контроля:

А) написание реферата;

Б) выполнение расчетной работы на компьютере в группах;

В) подготовка студентом перевода специального текста с иностранного языка на русский.

1. 
   Шифр простой замены.
   
2. 
   Шифр Плейфера.
   
3. 
   Шифр Виженера.
   
4. 
   Шифр Полибия.
   
5. 
   Шифр Хилла.
   
6. 
   Шифр Вернама.
   
7. 
   Шифр «Решетка»
   
8. 
   Шифр Хейглина.
   
9. 
   Шифр Enigma.
   

Вопросы к зачету.

1. 
   Введение в криптографию. Основные понятия и определения. Виды криптосистем. Задачи, решаемые методами криптографии.
   
2. 
   Виды информации, подлежащие закрытию, их модели и свойства.
   
3. 
   Основные этапы становления криптографии как науки.
   
4. 
   Специальная терминология в криптографии.
   
5. 
   Криптография в Древнем Египте и Месопотамии. Кодирование и скрытие информации. Понятие о стеганографии.
   
6. 
   Криптография в Древней Греции и Древнем Риме. Простейшие шифры перестановки и замены. Сциталла. Шифр Цезаря. Шифр Полибия. Шифр Энея.
   
7. 
   Криптография в средневековой Европе. Каббала и шифр атбаш. Криптография в арабском мире — шифр дауди, Абу Бакр Ахмед бен-Али бен-Вахшия ан-Набат, Шехаб Калкашанди, зарождение частотного анализа.
   
8. 
   Криптография в Новое время. Крипторафия в эпоху Возрождения и Новое время. Церковные шифры. Лозунговый шифр. Шифры Тритемиуса, Виженера. Номенклаторы.
   
9. 
   Возникновение государственных криптографических служб в 16-17 вв.
   
10. 
    Шифр Наполеона. Работы Джеймса Ловелла. Становление американской криптографии.
    
11. 
    Механические шифровальные устройства. Дисковые шифраторы.
    
12. 
    Тест Казиски. Принцип Керкгоффса. Становление формального подхода. Крипторафия в годы I мировой войны. Шифр Вернама.
    
13. 
    Шифр Хейглина. Крипторафия в годы II мировой войны. Enigma и ее вскрытие. Вклад Чарльза Бэббиджа и Алана Тьюринга в криптографию.
    
14. 
    Классификация исторических шифров и их криптоанализ. Шифры замены, перестановки, гаммирования. Композиции шифров. Способы их вскрытия. Частотный анализ и атака по словарю. Тест Казиски. Вскрытие одноразового блокнота (операция Venona).
    
15. 
    Работы Э. Шелдона, Н. Винера и К. Шеннона как научная основа современной криптографии и теории информации.
    
16. 
    Первые компьютерные шифры. Понятие о блочных шифрах. Первый блочный шифр — Lucifer.
    
17. 
    Понятие о поточных шифрах. Военные поточные шифры в годы Холодной войны.
    
18. 
    Работы У. Диффи, М.Хэллмана и Р. Меркла — основоположников криптографии с открытым ключом. Понятие о шифре с открытым ключом и цифровой подписи.
    
19. 
    Русская криптография в допертровское время. Развитие криптографических служб при Петре I. Цифирь Петра I.
    
20. 
    Информационное противоборство в годы Революции и Гражданской войны в России.
    
21. 
    Становление криптографических служб в Советской России и СССР. Спецотдел по криптографии при ВЧК. Первые советские шифровальные и кодировочные машины.
    
22. 
    Информационное противоборство в годы ВОВ и Холодной войны. Создание и работа Высшей школы криптографов.
    
23. 
    Развитие гражданской криптографии в СССР и России. ИКСИ Академии ФСБ России.
    
24. 
    Криптографические средства в наши дни. Задачи, решаемые современной криптографией. Математический аппарат, используемый современной криптологией.
    
25. 
    Обеспечение безопасности связи. Электронные платежи. Криптографические протоколы в компьютерных сетях. Задачи аутентификации.
    
26. 
    Выдающиеся современные криптографы и их вклад в развитие науки. Отечественные и международные премии и награды в области криптологии.
    

8. Образовательные технологии

8. Литература

1. 
   Алферов А.П., Зубов А.Ю., Кузьмин А.С., Черемушкин А.В. Основы криптографии. Учебное пособие. 3-е изд. — М.: Гелиос АРВ, 2005. – 480 с.
   
2. 
   Астрахан В. И., Гусев В. В., Павлов В. В., Чернявский Б. Г. Становление и развитие правительственной связи в России, Орел: ВИПС, 1996.
   
3. 
   Бабаш А. В., Шанкин Г. П. История криптографии. Часть 1. М., «Гелиос», 2002.
   
4. 
   Горбовский А. Загадки древнейшей истории. М., 1971.
   
5. 
   Диффи У., Хеллмэн М. Защищенность и имитостойкость: Введение в криптографию. ТИИЭР, 1979.
   
6. 
   Жельников В. Криптография от папируса до компьютера. М., 1996.
   
7. 
   Зелинский Ф. Сказочная древность Эллады. М., 1993.
   
8. 
   Зима И. Расшифрованный Нострадамус. М., 1988.
   
9. 
   Кан Д. Взломщики кодов. - Пер. с англ. А. Ключевского. - М.: ЗАО Изд-во Центрполиграф, 2000.
   
10. 
    Кузьмин Л.А. ГУСС - этап в развитии советской криптографии. // Защита информации. Конфидент №4, 1998, с. 89-94.
    
11. 
    Макаренков Ю. А. и др. Памяти И. Я. Верченко // Математика в школе. 1996, № 1.
    
12. 
    Найтли Ф. Шпионаж ХХ века. М., 1994.
    
13. 
    Полмар Н., Аллен Т.Б. Энциклопедия шпионажа. - М., 1999.
    
14. 
    Постников Л. А. Краткий очерк истории Высшей школы КГБ СССР имени Ф. Э. Дзержинского. — М., 1990.
    
15. 
    Соболева Т. А. История шифровального дела в России. – М.: «ОЛМА-ПРЕСС», 2002.
    
16. 
    Соболева Т. А. Тайнопись в истории России. М.: 1994.
    
17. 
    Фролов Г. Тайны тайнописи. М.: 1992.
    
18. 
    Хайдеггер М. Бытие и время. М: 1997.
    
19. 
    Черняк Е. Пять столетий тайной войны. М., 1991
    
20. 
    Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: ИЛ, 1963.
    

1. 
   Молдовян Н. А. Криптография: от примитивов к синтезу алгоритмов. - СПб: BHV-Петербург, 2004.
   
2. 
   История криптографии. А.В. Бабаш, Г.П. Шанкин. - М.: "ГелиосАРВ", 2001 г.
   
3. 
   Агибалов Г.П. Избранные теоремы начального курса криптографии: Учебное пособие. – Томск: Изд-во НТЛ, 2005. – 116 с.
   
4. 
   Асосков А.В и др. Поточные шифры. – М.: Кудиц-образ, 2003. – 336 с.
   
5. 
   Брассар Ж. Современная криптология. — М.: ПОЛИМЕД, 1999.
   
6. 
   Проскурин Г.В. Принципы и методы зашиты информации. — М.: МИЭМ, 1997
   
7. 
   Столлингс В. Криптография и защита сетей. Принципы и практика. 2-е изд. — М: Вильямс, 2001.
   
8. 
   A. Menezes, P. van Oorschort, S. Vanstone, Handbook of Applied Cryptography – CRC Press, Inc., 1997
   
9. 
   http://www.wikipedia.org/
   
10. 
    http://www.academy.fsb.ru/