Detail předmětu
Bezpečnost a počítačové sítě
FIT-IBSAk. rok: 2024/2025
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
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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 během semestru získat alespoň polovinu všech 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 prerekvizita
Operační systémy - doporučená prerekvizita
Počítačové komunikace a sítě - doporučená prerekvizita
Síťové aplikace a správa sítí
Doporučená literatura
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.
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod, organizace předmětu, TCP/IP stack a technologie relevantní ke kurzu, kontejnerizace.
- Zabezpečení síťové komunikace na L7+L4: Kryptografie 101, certifikáty,
PKI, TLS/SSL (democvičení na Let's Encrypt a čitelnost HTTP vs.
nečitelnost HTTPS) - Zabezpečení síťové komunikace na L7: DNS a DoH (democvičení v rozejtí vlastního DNS serveru s DoH a white/blacklistingem)
- Zabezpečení síťové komunikace na L7: Emailová komunikace a DKIM, SPF, DMARC, reputační systémy (democvičení v podobě rozjetí vlastního mail serveru)
- Zabezpečení síťové komunikace na L3: Tunelování a VPN, primárně site-to-site VPN jako GRE, IPsec (democvičení na propojení dvou lokalit)
- Zabezpečení síťové komunikace na L3: primárně remote-access VPN jako OpenVPN, Wireguard (democvičení na vytvoření vlastního OpenVPN/Wireguard serveru)
- Zabezpečení síťové komunikace na L3: Overlay sítě jako Tor, I2P
(democvičení na Tor Browser) - Zabezpečení síťové komunikace na L2: Port security, DHCP
spoofing/snooping, ARP MitM / Dynamic ARP inspection (democvičení na port security) - Zabezpečení síťové komunikace na L2: WiFi (WPA123, WPS, protected management frames)
- Zabezpečení síťové komunikace při přístupu: Telnet vs. SSH, AAA,
RADIUS, 802.1x (democvičení na RADIUS autentizaci) - Zabezpečení síťové autentizace: LDAP, OAuth, JWT (ukázka single-sign on řešení)
- Zásada bezpečného designu sítí (zvaná přednáška Security@FIT)
- Zabezpečení finančního styku: Bitcoin 101 (democvičení na něco s
kryptoměnami) + Rekapitulace
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
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
Vyučující / Lektor
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.
Elearning