Prezenční studium

4 roky

prof. Ing. Jaroslav Koton, Ph.D.

Předseda :
prof. Ing. Jaroslav Koton, Ph.D.
Člen interní :
doc. Ing. Karel Burda, CSc.
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D.
prof. Ing. Jiří Mišurec, CSc.
doc. Dr. Ing. Petr Hanáček
doc. Ing. Václav Zeman, Ph.D.
prof. Ing. Jan Hajný, Ph.D.
Člen externí :
doc. Ing. Otto Dostál, CSc.

Doktorand se naučí tvůrčím způsobem využívat nabyté teoretické znalosti při návrhu nových bezpečnostních zařízení a systémů. Orientuje se ve zpracování dat, v návrhu a použití kryptografických systémů a v problematice kybernetické bezpečnosti. Vyzná se v telekomunikačních systémech, v zabezpečení přenosu proti chybám, v synchronizaci sítí. Umí připravovat nové služby a technicky řešit problémy s tím spojené.

Studijní obor je zaměřen na vědeckou výchovu doktorandů s hlubokými znalostmi teorie sdělování, přenosu informací, jejich zabezpečení, principy kryptografie a systémové bezpečnosti. Hlavní části studia tvoří předměty aplikované matematiky, teorie sdělování, uchování dat, a telekomunikační techniky. Absolvent má široké znalosti komunikačních a informačních technologií, datových přenosů a jejich zabezpečení, včetně užití i návrhu software s tím spojeným. Je schopen se orientovat v moderních šifrách a kryptografických protokolech, ověřit jejich bezpečnost a navrhnout jejich konkrétní využití v komunikačních systémech. Na aplikační úrovni se velmi dobře orientuje v problematice operačních systémů, databázových systémů, metod statistické analýzy, distribuovaných aplikací apod. Na vysoké úrovni zvládá algoritmizaci úloh. Je schopen navrhovat nová technologická řešení komunikačních, informačních a podpůrných služeb s ohledem za zajištění vysoké míry bezpečnosti. Je schopen porozumět a sám navrhovat moderní komunikační systémy zajišťující kybernetickou bezpečnost.

Absolventi programu "Informační bezpečnost" se uplatňují zejména ve výzkumných, vývojových a projekčních týmech, v oblasti odborné činnosti ve výrobních nebo obchodních organizacích, v akademické sféře a v dalších institucích zabývajících se vědou, výzkumem, vývojem a inovacemi, ve všech oblastech společnosti, kde dochází k aplikaci a využití komunikačních systémů a přenosu informace datovými sítěmi s důrazem na bezpečnost.
Uplatnění naši absolventi nalézají zejména při analýze, návrhu, tvorbě nebo správě komplexních systémů pro bezpečný přenos a zpracování dat, a také při programování, integraci, podpoře, údržbě nebo prodeji těchto systémů.

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu, který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. V individuálním studijním plánu jsou specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění. Student si zapíše a vykoná zkoušky z povinných předmětů, povinně volitelných předmětů ohledem na zaměření jeho disertační práce, a dále volitelných předmětů (Angličtina pro doktorandy, Řešení inovačních zadání, Vědecké publikování od A do Z).
Ke státní doktorské zkoušce se může student přihlásit až po vykonání všech zkoušek předepsaných jeho individuálním studijním plánem. Před státní doktorskou zkouškou student vypracuje pojednání k disertační práci, v němž detailně popíše cíle práce, důkladné zhodnocení stavu poznání v oblasti řešené disertace, charakteristiku metod, které hodlá při řešení uplatňovat. Obhajoba pojednání, které je oponováno, je součástí státní doktorské zkoušky. V další části zkoušky musí student prokázat hluboké teoretické i praktické znalosti v oblasti kryptografie, systémové bezpečnosti, síťové bezpečnosti a elektrotechniky, elektroniky. Státní doktorská zkouška probíhá ústní formou a kromě diskuze nad pojednáním k disertační práci se také skládá z tematických okruhů týkajících se povinných a povinně volitelných předmětů.
K obhajobě disertační práce se student hlásí po vykonání státní doktorské zkoušky a po splnění podmínek pro ukončení, jakými jsou účast na výuce, vědecká a odborná činnost (tvůrčí činnost), a minimálně měsíční studijní nebo pracovní stáž na zahraniční instituci anebo účasti na mezinárodním tvůrčím projektu.

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu (dále jen ISP), který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. Individuální studijní plán je pro doktoranda závazný. Jsou v něm specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění. Průběžné bodové hodnocení všech aktivit doktoranda je vedeno v dokumentu „Celkové bodové hodnocení doktoranda“ a je součástí ISP. Při zahájení dalšího roku studia pak školitel do ISP zaznamená případné změny. Nejpozději do 15. 10. každého roku studia odevzdává doktorand vytištěný a podepsaný ISP na vědeckém oddělení fakulty ke kontrole a založení.
Během prvních čtyř semestrů skládá doktorand zkoušky z povinných, povinně volitelných anebo volitelných předmětů pro splnění bodových limitů ze Studijní oblasti, a současně se intenzivně zabývá vlastním studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a průběžným publikováním takto získaných poznatků a vlastních výsledků. V dalších semestrech se doktorand již více soustřeďuje na výzkum a vývoj, který souvisí s tématem disertační práce, na publikování výsledků své tvůrčí práce a na vlastní zpracování disertační práce.
Do konce druhého roku studia skládá doktorand státní doktorskou zkoušku, kterou prokazuje široký rozhled a hluboké znalosti v oboru, souvisejícím s tématem disertační práce. K této zkoušce se musí přihlásit nejpozději do 30. dubna ve druhém roce svého studia. Státní doktorské zkoušce předchází zkouška z anglického jazyka.
Ve třetím a čtvrtém roce svého studia provádí doktorand potřebnou výzkumnou činnost, publikuje dosažené výsledky a zpracovává svoji disertační práci. Součástí studijních povinností v doktorském studijním programu je absolvování části studia na zahraniční instituci nebo účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí nebo jiná forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci, což je nutné doložit nejpozději při odevzdání disertační práce.
Doktorandi ve čtvrtém roce studia předkládají do konce zimního zkouškového období svému školiteli rozpracovanou disertační práci, který ji ohodnotí. Disertační práci doktorand odevzdává do konce 4. roku studia.
Student prezenční formy doktorského studia je v průběhu studia povinen absolvovat pedagogickou praxi, tj. působit v procesu výuky. Zapojení doktoranda do pedagogické činnosti je součástí jeho vědecké přípravy. Pedagogickou praxí doktorand získává zkušenosti v předávání poznatků a zdokonaluje prezentační dovednosti. Skladbu pedagogických aktivit (cvičení, laboratorní cvičení, vedení projektů apod.) určí doktorandovi vedoucí daného ústavu po dohodě se školitelem. Povinnost pedagogické praxe se nevztahuje na doktorandy-samoplátce a na doktorandy v kombinované formě studia. Zapojení do výuky v rámci pedagogické praxe potvrdí po jejím splnění školitel v IS VUT.

Studijní program přímo navazuje na bakalářský a magisterský studijní program "Informační bezpečnost" na FEKT, VUT v Brně.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2020 do 15.05.2020)

1. Hardwarově akcelerovaná kryptografie

   Téma je zaměřeno na výzkum nových metod optimalizace převážně asymetrických kryptografických algoritmů pro použití ve vysokorychlostních sítích (100 Gbps a výše) založených na programovatelných hradlových polích (FPGA). Předpokládá se zapojení studenta do výzkumných projektů Ústavu.

   Školitel: Hajný Jan, prof. Ing., Ph.D.

2. Hardwarově akcelerovaná kryptografie

   Téma je zaměřeno na výzkum nových metod optimalizace převážně asymetrických kryptografických algoritmů pro použití ve vysokorychlostních sítích (100 Gbps a výše) založených na programovatelných hradlových polích (FPGA). Předpokládá se zapojení studenta do výzkumných projektů Ústavu.

   Školitel: Hajný Jan, prof. Ing., Ph.D.

3. Metody detekce kybernetických útoků

   Téma je zaměřeno na výzkum nových detekčních mechanizmů kybernetických útoků. Hlavním cílem je výzkum nových detekčních mechanizmů využívající definované signatury nebo detekci anomálií. Výzkum bude primárně cílen na tvorbu modelů pomocí algoritmů strojového učení a použití modelu k detekci nepříznivých neznámých událostí (kybernetických útoků). Cílem tématu je také výzkum vhodných metod korelace k detekci těchto útoků. Předpokládá se zapojení studenta do výzkumných projektů Ústavu.

   Školitel: Martinásek Zdeněk, doc. Ing., Ph.D.

4. Moderní metody detekce průniku v průmyslových řídících systémech

   Téma je zaměřeno na výzkum a vývoj nových metod pro systémy detekce průniku v průmyslových řídicích systémech a sítích. Obsahem bude vytvoření bezpečnostní vrstvy pro účely detekce minulých a probíhajících kybernetických incidentů. Tato vrstva bude představovat systém založený na algoritmech hlubokého učení, rozpoznávání vzorů a moderních algoritmů pro detekci anomálií. Předpokládá se zapojení studenta do výzkumných projektů Ústavu.

   Školitel: Fujdiak Radek, doc. Ing., Ph.D.

5. Výzkum lehké kryptografie v IoT

   Téma je zaměřeno na analýzu, návrh a optimalizaci protokolů tzv. lehké kryptografie. Hlavním cílem výzkumu je návrh řešení pro zajištění bezpečnosti komunikace a ochrany dat v internetu věcí (IoT) u komunikací typu D2D (zařízení - zařízení) a D2I (zařízení - infrastruktura). Výzkum bude blíže zaměřen na problémy a řešení aplikované kryptografie na výpočetně a paměťově omezených zařízeních. Předpokládá se zapojení studenta do mezinárodních a národních výzkumných projektů Ústavu.

   Školitel: Malina Lukáš, doc. Ing., Ph.D.

6. Zabezpečení softwarově definovaných sítí

   Cílem je analyzovat bezpečnostní aspekty technologie softwarově definovaných sítí (SDN). Navržena bude optimalizace stávajících a návrh nových algoritmů proti zranitelnosti SDN. Potřebné jsou nové strategie k zabezpečení provozu kontrolní úrovně, prioritní význam bude mít zajištění kontroléru. Důležitou roli hrají vektory útoku pro systémy SDN a sdílení cest k zabezpečení virtuální síťové infrastruktury, která podporuje SDN, a poté metod, které se v současné době zvažují v ochraně sítě. Vzhledem k oddělení kontrolní úrovně od datové úrovně existuje několik částí, které musí být chráněny před útočníky. Kromě útoků na kontrolér to jsou útoky na linky, na zařízení datové úrovně a na aplikace. Aplikační sférou výzkumu budou distribuované obchodování pomocí Blockchain energetického internetu, inteligentní sítě, smart grids, microgrids, solární energetické systémy a další aktuální technologie. Předpokládá se výběr a následné užití vhodných simulačních nástrojů a dalších prostředků.

   Školitel: Škorpil Vladislav, doc. Ing., CSc.

7. Zajištění bezpečnosti v systémech pro dohled, řízení a sběr dat

   Téma je zaměřeno na výzkum a vývoj moderních metod zajišťujících kybernetickou bezpečnost v systémech a sítích pro dohled, řízení a sběr dat. Pro tyto účely bude využito kombinovaných metod založených na anti-malware technikách, detekci a prevenci průniku, a samo-léčících mechanismech. Předpokládá se zapojení studenta do výzkumných projektů Ústavu.

   Školitel: Fujdiak Radek, doc. Ing., Ph.D.