Detail předmětu

Bezpečnost a počítačové sítě

FIT-IBSAk. rok: 2025/2026

V předmětu se bude holisticky řešit zabezpečená komunikace na všech vrstvách TCP/IP zásobníku. Toto bude zahrnovat bazální znalosti kryptografie, zabezpečení DNS a poštovních protokolů, certifikáty a frameworky TLS/SSL, porovnání HTTP a HTTPS, případně TELNET a SSH, koncept VPN a jeho implementace v podobě IPsec, OpenVPN, WireGuard, overlay sítě jako Tor a I2P, útoky na linkové vrstvě jako ARP spoofing, MAC flooding a obrany vůči nim, koncept AAA a jeho implementaci v podobě RADIUS a 802.1x, kryptoměny jako Bitcoin.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Vladimír Veselý, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Vstupní znalosti

  • Základy operačních systémů Unix/Windows, virtualizace a kontejnerizace (Docker).
  • Schopnost číst studijní texty v angličtině (standardy, RFC dokumenty).
  • Architektura počítačových sítí (model ISO/OSI, TCP/IP).
  • Činnost protokolů linkové a síťové vrstvy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

  • Půlsemestrální zkouška a realizace projektu.
  • Předpoklady ke zkoušce: Studenti musí ze zkoušky získat minimálně 20 bodů.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy síťové a systémové bezpečnosti a příslušnými protokoly a standardy. Předmět kromě obecných základů obsahuje i konkrétní řešení tak, aby byl student schopen navrhovat a administrovat bezpečnostní technologie.
Studenti umí nakonfigurovat bezpečné spojení mezi počítači. Mají přehled o principech autentizace a zabezpečených síťových službách a jsou schopni je administrovat: SSH, VPN, poštovní služby a další. Mají přehled o bezpečnostních technologiích používaných v bezdrátových sítích. Jsou schopni navrhnout a implementovat bezpečnou síťovou komunikaci. Umí vyhledávat ve standardech a používat je k řešení projektu.

Prerekvizity a korekvizity

Doporučená literatura

Anderson, Ross J.: Security Engineering: A Guide to Building Dependable Distributed Systems. John Wiley & Sons Inc, 2001, ISBN 0-471-38922-6.
Kurose, James F.: Computer networking : a top-down approach. 7th ed., Pearson, Essex, 2017, ISBN 978-1-292-15359-9
Stallings, W.: Network security essentials : applications and standards. Hoboken, 2016, 978-0-13-452733-8.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Matěj Grégr, Ph.D.
Ing. Jan Pluskal, Ph.D.
Ing. Vladimír Veselý, Ph.D.

Osnova

  1. Úvod. Základní pojmy z bezpečnosti.
  2. Zabezpečení sítí na úrovni L2 (802.1x, PAP, CHAP).
  3. Certifikáty. Digitální podpis (PKI, TKPI). Certifikační autorita. Autentizace a autorizace uživatelů v počítačových sítích AAA.
  4. Útoky v počítačových sítích.
  5. Bezpečnostní protokoly, jejich analýza a verifikace.
  6. Způsoby návrhu bezpečnostních protokolů a jejich aplikace. Platební protokoly.
  7. Zabezpečení sítí na úrovni L3. IPsec a VPN.
  8. Bezpečnost síťových služeb. Bezpečný transport (SSL, TLS). Zabezpečení na úrovni aplikací.
  9. Firewally. Systémy IDS a IPS.
  10. Bezpečnost bezdrátových a mobilních sítí. WEP, WPA.
  11. Bezpečnost senzorových sítí. ZigBee.
  12. Síťová bezpečnost v praxi.
  13. Trendy síťové bezpečnosti. Shrnutí látky předmětu.

Laboratorní cvičení

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vladimír Veselý, Ph.D.

Osnova

V rámci každé přednášky proběhne v jejím závěru minidemonstrační cvičení k dané technologii. Na fakultním Git bude k dispozici strohý manuál ke každému tomuto democvičení, kde bude cílem projektu si vše z ukazovaného vyzkoušet klidně za použití jiných implementací téhož.

Projekt

7 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vladimír Veselý, Ph.D.

Osnova

Cílem projektu je demonstrovat nabytí znalostí o zabezpečování komunikace na různých vrstvách TCP/IP. V rámci individuálního projektu bude student na svém zařízení realizovat následující úkony: registraci vlastní DNS domény a rozchození vlastního DNS serveru podporujícího DoH, rozjetí jednoduché webové prezentace v dané doméně zabezpečené HTTPS a mailového serveru, zprovoznění remote-site VPN a zabezpečení vlastní lokální LAN a WiFi infrastruktury proti neoprávněnému přístupu. Projekt bude odevzdán formou zevrubného report včetně konfiguračních a jiných souborů včetně testování/prokázání jednotlivých bodů. K projektu bude volitelně na konci k dispozici zájemcům obhajoba a v mezičase ad hoc laboratorní cvičení.