Učni načrt predmeta

Predmet:
Varnost informacijskih sistemov
Course:
Information Systems Security
Študijski program in stopnja /
Study programme and level		 Študijska smer /
Study field		 Letnik /
Academic year		 Semester /
Semester
Informacijske in komunikacijske Napredne internetne tehnolog ije 1 2
Information and Communication Advanced Internet Technologi es 1 2
Vrsta predmeta / Course type
Izbirni
Univerzitetna koda predmeta / University course code:
IKT2-661
Predavanja
Lectures		 Seminar
Seminar		 Vaje
Tutorial		 Klinične vaje
work		 Druge oblike
študija		 Samost. delo
Individ. work		 ECTS
30 30 30 210 10

*Navedena porazdelitev ur velja, če je vpisanih vsaj 15 študentov. Drugače se obseg izvedbe kontaktnih ur sorazmerno zmanjša in prenese v samostojno delo. / This distribution of hours is valid if at least 15 students are enrolled. Otherwise the contact hours are linearly reduced and transfered to individual work.

Nosilec predmeta / Course leader:
doc. dr. Tomaž Klobučar
Sodelavci / Lecturers:
Jeziki / Languages:
Predavanja / Lectures:
slovenščina, angleščina / Slovenian, English
Vaje / Tutorial:
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:
Prerequisites:

Zaključen študijski program prve stopnje s področja naravoslovja, tehnike ali računalništva.

Student must complete first-cycle study programmes in natural sciences, technical disciplines or computer science.

Vsebina:
Content (Syllabus outline):

Uvod: predstavitev osnovnih pojmov, informacijski sistem, grožnje, napadi, osnovne varnostne storitve in mehanizmi

Grožnje in napadi: vrste groženj in napadov na informacijski sistem (npr. prisluškovanje, pretvarjanje, prevzem seje, onemogočanje storitve, socialni inženiring), ranljivosti informacijskega sistema, zlonamerni programi (virus, črv, Trojanski konj, zadnja vrata)

Varnostne politike: elementi varnostne politike, fizični, administrativni in tehnični zaščitni ukrepi, upravljanje s tveganji, ekonomika zaščite (stroškovno optimalna izbira varnostnih ukrepov), standard ISO/IEC 27000

Osnove kriptografije: simetrična kriptografija (tokovne šifre, bločne šifre, kriptoalgoritmi, npr. AES), asimetrična kriptografija (Diffie-Hellman, RSA, algoritmi na podlagi eliptičnih krivulj), izmenjava ključev, enosmerne zgoščevalne funkcije, digitalni podpis, časovni žig, orodja za šifriranje in digitalno podpisovanje

Infrastruktura javnih ključev: digitalno potrdilo, overitelj, elementi infrastrukture javnih ključev

Overjanje: gesla, enkratna gesla, kriptografske metode za overjanje, biometrične metode, sistemi za enkratno prijavo

Avtorizacija in nadzor dostopa: upravljanje in izvedba nadzora dostopa do informacijskega sistema, infrastruktura za upravljanje s privilegiji, AAA (Radius, Diameter), požarni zid (paketni filter, tokokrožni prehod, aplikativni zastopnik itd.), sistemi za odkrivanje vdorov

Omrežna varnost: varnostne storitve in mehanizmi v različnih omrežnih slojih, zaščita v različnih tipih omrežij, varnost brezžičnih omrežij

Varnost aplikacij: elektronska pošta, svetovni splet, delo na daljavo

Introduction: presentation of basic concepts, information system, threats, attacks, basic security services and mechanisms

Threats and attacks: types of threats and attacks (e.g. sniffing, masquerading, session hijacking, denial of service, social engineering), information system vulnerabilities, malware (virus, worm, Trojan horse, back door)

Security policies: security models, security policy elements, physical, administrative and technical protection methods, risk management, security economics (cost optimal selection of security measures), ISO/IEC 27000

Basic cryptography: symmetric cryptography (stream ciphers, block ciphers, cryptoalgorithms, e.g. AES), asymmetric cryptography (Diffie-Hellman, RSA, elliptic curve cryptosystems), key management, one-way hash functions, digital signature, timestamp, encryption and signature tools

Public-key infrastructure: public-key certificate, certification authority, public-key infrastructure elements

Authentication: passwords, onetime passwords, cryptographic authentication mechanisms, biometric methods, single sign-on

Authorisation and access control: management and implementation of information system access control, privilege management infrastructure, AAA (Radius, Diameter), firewall (packet filtering, circuit gateway, application proxy, etc.), intrusion detection system

Network security: security services and mechanisms at different network layers, protection in different types of networks, wireless networks security (IEEE 802.11, IEEE 802.16)

Application security: secure e-mail, secure world wide web, remote work

Temeljna literatura in viri / Readings:

Izbrana poglavja iz naslednjih knjig: / Selected chapters from the following books:
- W. Stallings and L. Brown, Computer Security: Principles and Practice, 4th edition, Pearson, 2018, ISBN: 978-1-292-22061-1.
- M. Bishop, Computer Security: Art and Science, Second Edition Addison-Wesley, 2019, ISBN 978-0321712332.
- R. Anderson, Security Engineering: A Guide to Building Dependable Distributed Systems, Second Edition. Wiley Computer Publishing, 2008, ISBN 978-0470068526.
- R. Bojanc, B. Jerman-Blažič and M. Tekavčič, Informacijska varnost v podjetniškem okolju: potrebe, ukrepi in ekonomika vlaganj, (Znanstvene monografije Ekonomske fakultete). Ljubljana: Ekonomska fakulteta, 2014. VI, 168 pages, ilustr. ISBN 978-961-240-283-9.

Cilji in kompetence:
Objectives and competences:

Zagotovljena varnost je eden od ključnih pogojev za izvedbo večine informacijskih storitev. Cilj tega predmeta je celovito in z različnih vidikov predstaviti področje varovanja informacijskih sistemov.

Študentje pridobijo tako teoretično kot tudi praktično znanje s področja varnostnih ukrepov, primer o varnostnih postopkih, kriptografskih algoritmih, omrežnih varnostnih protokolih, infrastrukturi javnih ključev ali sistemih za nadzor dostopa. Predstavljene so najnovejše varnostne tehnologije, kot so biometrija, tehnologije za zaščito brezžičnih omrežij in sistemi za odkrivanje vdorov v informacijski sistem.

Pridobljeno znanje in izkušnje študentom omogočajo uporabo in razvoj varnostnih tehnologij s ciljem zaščite virov informacijskega sistema. Cilj predmeta je usposobiti študente, da znajo analizirati stanje varnosti informacijskega sistema, oceniti varnostne grožnje, izbrati najustreznejše metode za zagotovitev varnosti in dejansko zaščititi vire informacijskega sistema oziroma omrežja. Študentje bodo pri razvoju lastnih informacijskih aplikacij in rešitev zmožni zadostiti varnostnim zahtevam, ki jih postavljajo okolje, zakonodaja in standardi. Pridobljeno znanje jim omogoča nadaljevanje raziskovalno-razvojnega dela na področju informacijske varnosti.

Security is one of the most crucial requirements for implementing information services. The goal of this course is to provide from different points of view a broad overview of the technology, services and applications for information systems protection.

The students will gain theoretical and practical knowledge in information security measures, such as cryptographic algorithms, network security protocols, public key infrastructures or access control methods. The most recent security technologies and applications, such as biometrics, secured wireless network or intrusion detection systems will also be presented.

Gained knowledge will enable the students to use and develop security technologies. The students will be able to analyze an information system with respect to security, evaluate security threats, select appropriate protection measures and implement them. When developing their own information applications and solutions the knowledge will enable the students to meet the security requirements imposed by environment, legislation and standards. The students will also be able to continue research and development work in the area of information system security.

Predvideni študijski rezultati:
Intendeded learning outcomes:

Študent, ki bo uspešno končal ta predmet, bo pridobil:
- znanje in razumevanje o zaščiti informacijskih sistemov,
- sposobnost analize, sinteze in predvidevanja rešitev ter posledic,
- obvladanje raziskovalnih metod, postopkov in procesov, razvoj kritične in samokritične presoje,
- sposobnost uporabe znanja v praksi,
- avtonomnost v strokovnem delu,
- razvoj komunikacijskih sposobnosti in spretnosti, posebej komunikacije v mednarodnem okolju,
- etična refleksija in zavezanost profesionalni etiki
- kooperativnost, delo v skupini (in v mednarodnem okolju).

Predmet pripravlja študente, da bodo sposobni:
- analizirati stanje varnosti informacijskega sistema in oceniti varnostne grožnje,
- izbrati ustrezne metode za zagotovitev varnosti informacijskega sistema,
- zaščititi informacijski sistem in njegove vire,
- zadostiti varnostnim zahtevam pri razvoju informacijskih aplikacij in rešitev,
- razvijati varnostne ukrepe,
- nadaljevati raziskovalno-razvojno delo na področju informacijske varnosti.

Student who completes this course successfully will acquire:
- Knowledge and understanding of how to protect information systems,
- An ability to analyse, synthesise and anticipate solutions and consequences,
- To gain the mastery over research methods, procedures and processes, a development of
the critical judgement,
- An ability to apply the theory in to a practice,
- An autonomy in the professional work,
- Communicational-skills development, particularly in an international environment,
- Ethical reflection and obligation to professional ethics,
- Cooperativity, team work (in international environment).

This course prepares students to be able to:
- Analyze an information system with respect to security and evaluate security threats,
- Select appropriate methods for information system security provision,
- Protect an information system and its resources,
- Ensure that security requirements are met when developing information applications and solutions,
- Develop security measures,
- Continue research and development work in the area of information system security.

Metode poučevanja in učenja:
Learning and teaching methods:

Predavanja, seminar, konzultacije, individualno delo

Lectures, seminar, consultations, individual work

Načini ocenjevanja:
Delež v % / Weight in %
Assesment:
Seminarska naloga
25 %
Seminar work
Ustni zagovor seminarske naloge
25 %
Oral defense of seminar work
Ustni ali pisni izpit
50 %
Oral or written exam
Reference nosilca / Lecturer's references:
1. R. Kaur, D. Gabrijelčič, T. Klobučar, "Artificial intelligence for cybersecurity: literature review and future research directions", Information fusion. [Online ed.]. Sep. 2023, vol. 97, [article no.] 101804, str. 1-29.
2. T. Klobučar, R. Kaur, D. Gabrijelčič, "Umetna inteligenca za kibernetsko varnost", v: M. Holbl (ur.). Soustvarjamo digitrajno Slovenijo: zbornik: 30. konferenca Dnevi slovenske informatike. 1. izd. Ljubljana: Slovensko društvo Informatika, 2023. Str. [1-10], ilustr. ISBN 978-961-6165-60-0.
3. R. Kaur, D. Gabrijelčič, T. Klobučar, "Churn handling strategies to support dependable and survivable structured overlay networks", IETE Technical Review. 2022, vol. 39, no. 1, str. 179-195.
4. T. Klobučar, R. Kaur, D. Gabrijelčič, "Artificial Intelligence for cybersecurity: use cases and country perspective". ICITS 2024, Lecture notes in networks and systems. 2024, vol. 932, str. 117-126. DOI: 10.1007/978-3-031-54235-0_ 11.
5. T. Klobučar, "Towards SDGR-compliant cross-border education services", v: P. Zaphiris (ur.), A. Ioannou (ur.). Learning and Collaboration Technologies: LCT 2024: proceedings. Part 2. Cham: Springer Nature Switzerland, cop. 2024. Str. 170-181. Lecture notes in computer science, 14723. ISBN 978-3-031-61685-3. ISSN 1611-3349.