Комп'ютерні методи високорівневого проєктування пристроїв захисту (курсовий проєкт)

Спеціальність: Безпека інформаційних і комунікаційних систем
Код дисципліни: 7.125.01.E.021
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Безпека інформаційних технологій
Лектор: проф. Мельник Віктор Анатолійович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: • Закріплення та поглиблення теоретичних знань з дисципліни «Комп’ютерні методи високорівневого проектування пристроїв захисту». • Знання методики проектування програмних моделей процесорів симетричного блокового шифрування. • Набуття досвіду з аналізу та проектування електронних комп’ютерних пристроїв мовою VHDL. • Набуття досвіду застосування САПР щодо аналізу та проектування електронних комп’ютерних пристроїв мовою VHDL.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити: • Елементи дискретних пристроїв автоматики, • Архітектура комп’ютерних систем, • Прикладна криптологія, • Комп’ютерні методи аналізу та проектування електронних засобів. кореквізити: • Проектування комплексних систем захисту інформації.
Короткий зміст навчальної програми: Курсовий проект полягає у здійсненні архітектурного проектування, моделювання мовою опису апаратних засобів VHDL, відлагодження а також виконання логічного синтезу в ПЛІС з використанням спеціалізованих САПР пристрою захисту інформації, який виконує операції зашифрування та розшифрування блоків даних згідно з визначеними варіантом завдання алгоритмом симетричного блокового шифрування, режимами обробки даних і структурою тракту обробки даних.
Методи та критерії оцінювання: • Письмова перевірка. • Усна перевірка у формі співбесіди. Оцінювання курсового проекту здійснюється за 100-бальною шкалою, яка складається з двох частин: 1) виконання курсового проекту (аналітична і технічна частини, графічна частина – до 60 балів) і 2) захисту (підготовлена доповідь, відповіді на запитання – до 40 балів).
Рекомендована література: 1. Мельник А.О. Персональні суперкомп’ютери: архітектура, проектування, застосування: монографія / А.О. Мельник, В.А. Мельник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 516 с. 2. Коркішко Т.А. Захист інформації в комп’ютерних та телекомунікаційних мережах. Алгоритми та процесори симетричного блокового шифрування: монографія / Т.А. Коркішко, А.О. Мельник, В.А. Мельник. Львів: БАК, 2003. – 169 с. 3. Keating M. «Reuse Methodology Manual for System-On-a-Chip Design» / M. Keating, P. Bricaud, Kluwer Academic Publishers, 1999, - 224 p.

Комп'ютерні методи високорівневого проєктування пристроїв захисту

Спеціальність: Безпека інформаційних і комунікаційних систем
Код дисципліни: 7.125.01.E.018
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Безпека інформаційних технологій
Лектор: проф. Мельник Віктор Анатолійович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: В результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання: 1. Володіти методикою проектування програмних моделей процесорів симетричного блокового шифрування. 2. Знати основні підходи до створення конфігуровних програмних моделей процесорів. 3. Володіти технологією та засобами автоматичного генерування програмних моделей комп’ютерних пристроїв. 4. Володіти технологією та засобами автоматизованого високорівневого проектування програмних моделей спеціалізованих процесорів від алгоритму до рівня міжрегістрових передач. 5. Вміти проектувати, моделювати і підлагоджувати окремі блоки електронних пристроїв на системному рівні, використовуючи сучасні ЕОМ і спеціальні системи автоматизованого проектування для виконання проектних робіт. 6. Володіти технологією проектування комп’ютерних систем на кристалі. 7. Розуміти перспективні напрямки діяльності в галузі створення високопродуктивних засобів спеціалізованих обчислень. Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей: Інтегральної: Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми під час професійної діяльності у галузі інформаційних технологій, захисту інформації, що передбачає застосування форм і методів наукового пізнання у галузі інформаційної безпеки, безпеки інформаційно-комунікаційних систем, організацію процесу дослідження у галузі інформаційної безпеки та захисту інформації, обґрунтування та реалізація системи захисту інформаційних ресурсів з обмеженим доступом на об'єктах інформаційної діяльності, режимних територіях (зонах), приміщеннях, тощо в умовах додержання режиму секретності із фіксуванням результатів у відповідних документах. Загальних: 1. ЗК 2. Здатність навчатися, сприймати набуті знання в предметній області та інтегрувати їх із уже наявними, потенціал до подальшого навчання. 3. ЗК 4. Набуття гнучкого способу мислення, який дає можливість зрозуміти й розв’язати проблеми та задачі, зберігаючи при цьому критичне відношення до усталених наукових концепцій.. 5. ЗК 8. Підприємницький дух, ініціативність через здатність ефективно використовувати на практиці різні теорії в управлінні наукою та в області ділового адміністрування. 6. ЗК 9. Мати навички розроблення та управління проектами для забезпечення високого рівня ефективності реалізації різних видів проектів в предметній області. 8. ЗК 10. Визначеність та наполегливість при виконанні отриманих завдань та відповідальність за якість виконуваної роботи.. 9. ЗК 12. Уміння адаптуватися та працювати в нових ситуаціях, креативність, здатність до системного мислення. Фахових: 1. ФК 3. Базові знання основних нормативно-правових актів та довідко¬вих матеріалів, чинних стандартів і технічних умов, інструкцій та інших нормативно-розпорядчих документів з інформаційної безпеки. 2. ФК 4. Базові знання технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації систем технічного захисту інформації та технологій безпеки інформаційно-комунікаційних систем.. 3. ФК 5. Уміння застосовувати та інтегрувати знання і розуміння дисциплін інших інженерних галузей. 4. ФК 7. Знання з обчислювальної техніки та програмування, володіння навичками роботи з комп'ютером та апаратними засобами для вирішення задач по спеціальності. 5. ФК 10. Здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації систем і засобів забезпечення захисту інформації та безпеки інформаційно-комунікаційних систем. 6. ФК 11. Здатність використовувати знання й уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування програмно-апаратних засобів і систем захисту інформації та безпеки інформаційних технологій. 7. ФК 12. Здатність використовувати уміння по виявленню й блокуванню каналів і методів несанкціонованого доступу до інформації та комунікаційних систем, джерел і способів дестабілізуючого впливу на них. 8. ФК 14. Здатність використовувати уміння по участі в підготовці технічної документації; здійсненню технічної експлуатації СЗІ на об'єктах професійної діяльності, призначених для збору, обробки, зберігання й передачі інформації. 9. ФК 15. Уміння проектувати системи захисту і безпеки інформації та їх елементи з урахуванням усіх аспектів поставленої задачі, включаючи створення, налагодження, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію. 10. ФК 17. Знання основ охорони праці, виробничої санітарії і пожежної безпеки при реалізації систем технічного захисту інформації. Результати навчання даної дисципліни деталізують такі програмні результати навчання: Знання: 1. ЗН1. Володіння достатніми знаннями в галузях пов’язаних з інформаційними технологіями, кібербезпекою, інформаційною безпекою, що дасть можливість критично аналізувати ситуацію в даних галузях та визначати ключові тенденції їх розвитку. 2. ЗН8. Знання основних підходів до організації типових комплексів та засобів захисту інформації в інформаційних і комунікаційних системах. 3. ЗН10. Знання технологій створення систем захисту комп’ютерних систем та мереж для розробки та визначення загальних принципів побудови систем захисту, завдань та вихідних даних, які необхідно враховувати при проектуванні систем захисту. 4. ЗН11. Знання методик аналізу, синтезу, оптимізації та прогнозування якості процесів функціонування інформаційних процесів та технологій в розподілених інформаційно-комунікаційних системах. Уміння: 1. УМ1. Проводити бібліографічну роботу із залученням сучасних інформаційних технологій, формувати цілі дослідження, складати техніко-економічне обґрунтування досліджень, що проводяться, вибирати необхідні методи дослідження, модифікувати існуючі та розробляти нові методи, виходячи із завдань конкретного дослідження, застосовувати сучасні методи проведення експерименту в конкретній галузі знань. 2. УМ11. Проектувати моделюючі алгоритми, використовуючи методи сумісної роботи аналітичних і імітаційних компонентів. 3. УМ13. Здійснювати вибір засобів захисту інформації для складових інформаційно-комунікаційних систем: операційні системи, активне мережне обладнання, системи мобільних програмних компонентів тощо. Комунікація: 1. КОМ1. Уміння спілкуватись, включаючи усну та письмову комунікацію українською та іноземною мовами (англійською, німецькою, польською, італійською, французькою, іспанською). 2. КОМ2. Здатність використання різноманітних методів, зокрема сучасних інформаційних технологій, для ефективно спілкування на професійному та соціальному рівнях. Автономія і відповідальність: 1. АіВ1. Здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати відповідні рішення. 2. АіВ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань. 3. АіВ3. Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи, самостійно приймати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити: • Схемотехніка, • Архітектура комп’ютерних систем, • Прикладна криптологія. • Комп'ютерні методи аналізу та проектування електронних засобів.
Короткий зміст навчальної програми: Методика проектування програмних моделей процесорів симетричного блокового шифрування. Конфігурування програмних моделей процесорів. Конфігурування структури процесорів симетричного блокового шифрування. Технологія та засоби створення програмних моделей процесорів з використанням генераторів. Технологія та засоби генерування програмних моделей процесорів з використанням бібліотек. Засоби автоматизованого високорівневого проектування програмних моделей обчислювальних пристроїв. Технологія проектування комп’ютерних систем на кристалі. Перспективні напрямки діяльності в галузі створення високопродуктивних засобів спеціалізованих обчислень.
Методи та критерії оцінювання: • Поточний контроль на лекції (без виставляння балів) як фронтальне або вибіркове індивідуальне усне опитування студентів за раніше викладеним матеріалом, особливо за розділами курсу, які необхідні для зрозуміння теми лекції, що читається, або ж для встановлення ступеня засвоєння матеріалу прочитаної лекції. • Поточний контроль на лабораторних заняттях у формі індивідуального опитування. • Письмова перевірка. • Усна перевірка у формі співбесіди. • Тестова перевірка. Максимальна оцінка в балах (разом за дисципліну): 100. З них: • Виконання і захист лабораторних робіт: 40 • Екзаменаційний контроль: 60 (письмова компонента: 30, усна компонента: 30)
Рекомендована література: 1. Мельник А.О. Персональні суперкомп’ютери: архітектура, проектування, застосування: монографія / А.О. Мельник, В.А. Мельник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 516 с. 2. Коркішко Т.А. Захист інформації в комп’ютерних та телекомунікаційних мережах. Алгоритми та процесори симетричного блокового шифрування: монографія / Т.А. Коркішко, А.О. Мельник, В.А. Мельник. Львів: БАК, 2003. – 169 с. 3. Gokhale M. B. Reconfigurable Computing: Accelerating Computation with Field-Programmable Gate Arrays / M. B. Gokhale, P. S. Graham, Springer, 2005. 4. Scott Hauck, Andre DeHon. "Reconfigurable Computing: The Theory and Practice of FPGA-Based Computation"/ Morgan Kaufmann, 2008. – 944 p. 5. Keating M. «Reuse Methodology Manual for System-On-a-Chip Design» / M. Keating, P. Bricaud, Kluwer Academic Publishers, 1999, - 224 p.