Дополнительные главы криптографии (стр. 3 )

10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания:

Таблица 6.

Карта критериев оценивания компетенций

Код компетенции	Результаты обучения в целом	Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП	Виды занятий
минимальный (удовл.) 61-75 баллов	базовый (хор.) 76-90 баллов	повышенный (отл.) 91-100 баллов	Оценочные средства
ОК-5, ОК-10, ОК-11	Знает: научные и технические издания, научные коллективы, работающие в области криптографии. Умеет: находить и использовать научную и техническую литературу по заданной тематике в области криптографии. Владеет: навыками поиска и классификации информации в области криптографии.	Знает технические издания, научные коллективы, работающие в области криптографии. Умеет: находить и использовать техническую литературу по заданной тематике в области криптографии. Владеет: навыками поиска информации по криптографии.	Знает: научные и технические издания, научные коллективы, работающие в области криптографии, ведущие зарубежные научные школы. Умеет: находить и использовать научную и техническую литературу по заданной тематике в области криптографии. Владеет: навыками поиска и классификации информации в области криптографии.	Знает: научные и технические издания, научные коллективы, работающие в области криптографии, ведущие отечественные и зарубежные научные школы. Умеет: находить и использовать научную и техническую литературу по заданной тематике в области криптографии, применять полученные знания на практике. Владеет: навыками поиска и классификации информации в области криптографии с использованием периодических изданий и сети интернет, навыками составления качественного обзора литературы по заданной теме.	Лекции, лабораторные.	Доклад, обзор литературы.
ПК-1	Знает: модели шифров и математические методы их исследования; принципы построения криптоалгоритмов. Умеет: пользоваться научно-техничес-кой литературой по криптографии, в том числе на иностранных языках; Владеет: навыка-ми математическо-го моделирования в криптографии.	Знает: основные типы блочных шифров и хэш-функций. Умеет: найти описание алгоритма или метода и внятно изложить его суть. Владеет: способностью распознать подходы, использованные для построения алгоритма или метода.	Знает: основные типы и особенности криптоалгоритмов. Умеет: составить обзор литературы по заданной теме. Владеет: способностью применять методы криптографии и криптоанализа для решения простейших задач.	Знает: типы и особенности стандартных и перспективных криптоалгоритмов. Умеет: составить обзор литературы по заданной теме, выполнить на его основе реализацию или модификацию метода. Владеет: способностью применять методы криптографии и криптоанализа для решения прикладных задач.	Лекции, лабораторные	Лабораторная работа, коллоквиум
ПК-2	Знает: перспективные и нестандартные направления криптографии. Умеет: ориентироваться в последних отечественных и зарубежных разработках в области криптографии и криптоанализа. Владеет: навыками чтения, понимания и применения на практике научной литературы в области криптографии.	Знает: понятие алгебраического, стохастического, квантового шифрования. Умеет: ориентироваться в криптографических схемах. Владеет: навыками чтения и понимания научно-прикладной литературы в области криптографии на русском языке.	Знает: суть ал-гебраического, стохастического, квантового шифрования. Умеет: ориенти-роваться в пос-ледних зарубеж-ных разработках. Владеет: навыками чтения, понимания и применения на практике научно-прикладной литературы в области криптографии.	Знает: перспективные и нестандартные направления криптографии. Умеет: ориентироваться в последних отечественных и зарубежных разработках Владеет: навыками чтения, понимания и применения на практике научной литературы в области криптографии.	Лекции, лекции, лабораторные	Лабораторная работа, доклад, обзор.
ПК-28	Знает: основные задачи и понятия криптографии; требования к шифрам и основные характеристики шифров. Умеет: приме-нять отечествен-ные и зарубеж-ные стандарты в области крипто-графических методов компьютерной безопасности для проектирования, разработки и оценки защищен-ности компьютер-ных систем. Владеет: криптографической терминологией на русском и английском языках; навыками построения и компьютерной реализации алгоритмов криптографии и криптоанализа.	Знает: основные задачи и понятия криптографии; Умеет: оценить применимость стандарта для проектирования, разработки и оценки защищенности компьютерных систем. Владеет: криптографической терминологией на русском и английском языках.	Знает: основные задачи и понятия криптографии; требования к шифрам Умеет: применять отечественные стандарты в области криптографических методов компьютерной безопасности для проектирования, разработки и оценки защищенности компьютерных систем. Владеет: криптографической терминологией на русском и английском языках; навыками компьютерной реализации алгоритмов криптографии и криптоанализа.	Знает: основные задачи и понятия криптографии; требования к шифрам и основ-ные характери-стики шифров. Умеет: применять отечественные и зарубежные стандарты в области криптографических методов компьютерной безопасности для проектирования, разработки и оценки защищенности компьютерных систем. Владеет: криптографической терминологией на русском и английском языках; навыками построения и компьютерной реализации алгоритмов криптографии и криптоанализа.	Лекции, лабораторные	Лабораторная работа, коллоквиум.

10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.

Вопросы к зачету

Принципы создания блочных шифров. Рассеивание и перемешивание. Подстановки и перестановки. Сети Файстеля. Архитектура «квадрат». Алгоритмы разворачивания ключа. Протокол Ко-Ли. Протокол Ванга-Као. Протокол Шпильрайна-Ушакова. Конечные автоматы на полурешетках. Алгебраическое шифрование. Группы кос Артина. Метод Аштель-Аштеля-Гольдфельда. Дифференциальный криптоанализ. Линейный криптоанализ. Сильные и слабые S-блоки. Методы анализа S-блоков. Бент-функции. Базис Грёбнера. Принципы создания поточных шифров. Псевдослучайные последовательности. Теорема Яо. Линейные и нелинейные регистры. Рекуррентные функции. Треугольные функции. Комбинирующие генераторы. Корреляционно-иммунные функции. Криптографические свойства псевдослучайных последовательностей. Автокорреляция. Линейные и нелинейные аппроксимации. Использование бент-функций для криптоанализа поточных шифров. Атака «Разделяй и властвуй».

24.  Квантовая криптография. Понятие о квантовых вычислениях. Представление о сложности квантовых алгоритмов. Перспективы развития квантовых вычислений. Квантовые протоколы передачи информации, привязки к биту, разделения секрета.

10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций.

К зачету допускаются студенты, набравшие за семестр 35 баллов. Зачет проходит в традиционной форме, по билетам. В билете – 2 вопроса. Для получения оценки «зачтено» студент должен сдать минимум 4 лабораторных задания, обзор или доклад и ответить на оба вопроса билета. Ответ должен раскрывать тему и не содержать грубых ошибок. Ответ студента должен показывать, что он знает и понимает смысл и суть описываемой темы и ее взаимосвязь с другими разделами дисциплины и с другими дисциплинами специальности, может воспроизвести общую схему описываемого метода или алгоритма, знает и понимает основные свойства, слабости и область применения метода или алгоритма. Может привести пример по описываемой теме. Ответ может содержать небольшие недочеты, допускается отсутствие доказательств теорем, подробного описания методов и алгоритмов, если приведена их суть.

11. Образовательные технологии.

Предусмотрено сочетание традиционных видов учебной активности, таких как конспектирование лекций и контроль усвоения теоретического материала в виде собеседований, обсуждение лекционного материала, лабораторных работ, так и интерактивных технологий, таких как выполнение и обсуждение докладов, переводов иностранной литературы по предмету и расчетных работ.

Обучаемые вовлечены в формирование лекционных и практических занятий, выполняя доклады и акцентируя внимание на наиболее актуальных для них вопросах криптографии. Интерактивная часть лекций и лабораторных призвана обеспечить атмосферу научного поиска, призывая исследовать и применять последние достижения в области математических аспектов криптографии и криптоанализа, следить за прогрессом в изучаемой области, знакомиться с материалами российских и международных научных и научно-практических конференций.

Подготовка и защита студентами докладов и обзоров литературы по заданной теме позволяет расширить научный кругозор студентов, повысить навык работы с учебной и научной отечественной и зарубежной литературой, развить языковые навыки, повысить математическую подготовку, укрепить междисциплинарные связи, развить навык систематизировать и свободно излагать перед аудиторией материал по заданной теме, заложить основы для дальнейшей исследовательской работы. Поощряется использование при подготовке доклада научных работ, материалов научных и научно-производственных конференций, таких как RealWorldCrypto, Eurocrypt, Rusсrypt, Sibeсrypt, Asiacrypt, материалы которых находятся в открытом доступе в сети Интернет. В частности, на сайте iacr. org – сайт международной ассоциации криптографических исследований – размещаются аннотации и полные тексты статей по криптографии на английском языке, выходящие в реферируемых журналах по всему миру.

12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

12.1 Основная литература:

1.  Иванов М. А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях [Электронный ресурс]: учебное пособие /, – М.: МИФИ, 2012. – 400 с. - Режим доступа: http://www. biblioclub. ru/book/231673/ (дата обращения: 23.03.2015).

2.  Кнауб, Л. В. Теоретико-численные методы в криптографии [Электронный ресурс]: учебное пособие/ , , – Красноярск: СибФУ, 2011. - 160 с. Режим доступа: http://biblioclub. ru/index. php? page=book&id=229582 (дата обращения: 23.03.2015)

12.2 Дополнительная литература:

1.  Алгебраическая криптография [Электронный ресурс] / – Омск: ОмГУ, 2013. – 136 с. - Режим доступа: http://www. biblioclub. ru/book/238045/ (дата обращения: 23.03.2015).

2.  А. Основы теории информации и криптографии [Электронный ресурс]: учебное пособие / – Новосибирск: НГТУ, 2010. – 88 с. – Режим доступа: http://www. biblioclub. ru/book/228963/ (дата обращения: 23.03.2015).

3.  Введение в криптографию. Сборник задач и упражнений. [Электронный ресурс] / , - Омск: ОмГУ, 2013. – 91 с. – Режим доступа: http://www. biblioclub. ru/book/237674/ (дата обращения: 23.03.2015).

12.3 Интернет-ресурсы:

- вузовские электронно-библиотечные системы учебной литературы.

- доступ к открытым базам цитирования, в т. ч. , scholar. , math-net. ru

- A. Menezes, P. van Oorschort, S. Vanstone, Handbook of Applied Cryptography – CRC Press Inc., 5th Printing, 2001 [On-line] http://www. cacr. uwaterloo. ca/hac/

- http://www.ietf.org/rfc.html [On-line] - документы IETF – инженерного совета Интернета.

- http://www.iacr.org/ - аннотации и полные тексты статей по криптографии;

- http://math. nsc. ru/~tokareva/mon/11-lap-book. pdf -  Нелинейные булевы функции: бент-функции и их обобщения // Издательство LAP LAMBERT Academic Publishing (Saarbrucken, Germany), 2011. ISBN: 978-3-8433-0904-2. 180 с., на русском.

- http://www. math. nsc. ru/~tokareva/lib/crypto-online. pdf  Симметричная криптография. Краткий курс // Учебное пособие: Новосибирский государственный университет, 2012. ISBN: 978-5-4437-0067-0. 234 с., на русском.

13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).

- Visual Studio;

- MS Excel или Open Office Calc.

14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.

-компьютерный класс.

15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).

Для подготовки к собеседованиям и коллоквиумам необходимо пользоваться конспектом лекций и [1,2] из списка основной литературы. Для выполнения расчетных работ на практических занятиях следует использовать [1] из списка дополнительной. Для получения расширенных и углубленных знаний по тематике рекомендуется пользоваться ссылками из списка интернет-ресурсов, приведенных в данном УМК, а также электронными и бумажными номерами научных журналов, имеющихся в ИБЦ, областной научной библиотеке и сети интернет. Особенное внимание рекомендуется обратить на издания «Математические вопросы криптографии», «Прикладная дискретная математика», материалами конференций RealWorldCrypto, Crypto, Eurocrypt, Rusсrypt, Sibeсrypt, Asiacrypt.