Информационная безопасность

Министерство науки и образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого
Президента России Б.Н.Ельцина»
Институт Радиоэлектроники и информационных технологий – РтФ
Кафедра теоретических основ радиотехники
УТВЕРЖДАЮ
Директор
_____________С.Т.Князев
подпись
______________ 2013 г.
дата
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ В МАГИСТРАТУРУ
Рекомендована Учебно-методическим советом ИРИТ-РтФ
для направления подготовки
Направление
Код
Наименование
090900 Информационная
безопасность
Код
Программа
Наименование
Защита информации
в радиотехнических
системах
Екатеринбург 2013
Квалификация
Код Наименование
68
магистр
Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным
образовательным стандартом высшего профессионального образования по
направлению
подготовки
090900
Информационная
безопасность
(квалификация (степень) «магистр»), регистрационный номер № 497 от
28.10.2009
Рабочая программа составлена авторами:
Фамилия
Пономарев
Имя
Олег
Отчество
Павлович
Уч.звание Уч.степень Должность
доцент
д.т.н.
Подпись
Зав.
кафедрой
Рабочая программа одобрена на заседании кафедры:
Наименование
Дата
кафедры
заседания
Теоретических основ
радиотехники
Номер
Решение
протокола кафедры
Рекомендована
Зав.
кафедрой
Пономарев
О.П.
Подпись
Рабочая программа одобрена на заседании учебно-методического совета
ИРИТ-РтФ:
«___»__________2013, протокол № ___
Председатель учебно-методического совета
В.Г. Коберниченко
НАПРАВЛЕНИЕ 090900.68 «ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»
Раздел 1. Теория сигналов и цепей
1. Современные методы расчёта и анализа линейных цепей во временной и частотной
областях: содержание методов и их реализация, характеристика применяемого
математического аппарата.
2. Основы теории четырёхполюсников и её приложения к расчёту и анализу линейных
цепей и систем с сосредоточенными и распределёнными параметрами.
3. Распределённые цепи: обоснование и разработка моделей цепей в приближении
Кирхгофа, качественное и количественное описание физических процессов в
распределённых
цепях,
примеры
применения
распределённых
цепей
в
радиотехнических и связных устройствах и системах. Аппарат и методы расчёта и
анализа распределённых цепей.
4. Синтез четырёхполюсников: методы синтеза и их содержание, синтез неминимальнофазовых цепей, синтез фильтров и их анализ.
5. Содержание и методы анализа нелинейных резистивных цепей при гармоническом
воздействии, анализ нелинейных резистивных: цепей при внешних воздействиях общего
вида (полигармоническое колебание, периодическое воздействие сложной формы).
6. Алгоритмы, методы и общая характеристика пакетов прикладных программ
автоматизированного расчёта и анализа радиотехнических цепей.
7. Основы теории и практические применения дискретных представлений сигналов в
произвольном ортогональном базисе. Обобщённый спектральный анализ.
8. Преобразование Фурье и его свойства. Применение к анализу линейных непрерывных
цепей.
9. Преобразование Лапласа и его свойства. Приложение к анализу линейных непрерывных
цепей.
10. Аналитический сигнал, его характеристики, практическая ценность моделей
аналитического сигнала.
11. Сигналы с амплитудной и родственными видами модуляции. Структура спектра,
спектральные диаграммы, энергетические соотношения между несущими и боковыми
составляющими.
12. Сигналы с угловой модуляцией. Спектр при тональной модуляции, его техническая
ширина. Особенности спектра при малых индексах модуляции.
13. Прохождение детерминированного сигнала через линейную цепь. Временные и
частотные соотношения. Линейные и нелинейные искажения сигнала и законов его
модуляции.
14. Случайный процесс и его характеристики. Одномерная и многомерная плотность
распределения вероятностей. Моментные функции. Стационарный случайный процесс,
особенности его характеристик, эргодическое свойство, его практическое значение.
Примеры.
15. Прохождение случайного процесса через линейную цепь: преобразование закона
распределения. Характер закона распределения при прохождении широкополосного
случайного процесса через инерционную линейную цепь.
16. Прохождение случайного процесса через линейную цепь: преобразование функции
корреляции, спектра. Взаимная корреляция процессов на входе и выходе цепи.
Примеры.
17. Модель сигнала в виде узкополосного случайного процесса: квадратурные
составляющие, АКФ процесса, низкочастотные эквиваленты узкополосного случайного
процесса, их функции корреляции и спектры.
18. Огибающая и фаза узкополосного случайного процесса, их статистические
характеристики.
19. Преобразование закона распределения случайного процесса в нелинейных
безынерционных цепях. Типовые преобразования: перемножитель, устройство
возведения в степень.
20. Преобразование энергетического спектра и АКФ случайного процесса нелинейным
безынерционным устройством. Прямые и непрямые методы определения
корреляционных функций процесса на выходе нелинейного преобразователя.
21. Формирование колебаний с АМ и ЧМ, анализ качества формируемых колебаний,
линейность преобразования сообщения в сигнал, уровень внеполосных излучений.
22. Детектирование модулированных сигналов: основы построения амплитудных
детекторов, качество детектирования, эффект подавления "слабых" сигналов в процессе
детектирования.
23. Детектирование фазомодулированных сигналов: балансный фазовый детектор, его
характеристики при разных отношениях амплитуд сигнального и опорного колебаний.
24. Детектирование сигналов с частотной модуляцией. Преобразование ЧМ сигналов в
сигналы с дополнительной амплитудной и фазовой модуляцией.
25. Сложные (широкополосные) сигналы. База сигнала, классификация сложных сигналов,
примеры. Обработка, сжатие сигналов.
ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 1.
1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.: Высшая
школа, 2005.
2. Биккенин Р.Р. Теория электрической связи: учебное пособие для студ. высших учебных
заведений / Р.Р. Биккенин, М.Н.Чесноков. – М. : Издательский центр «Академия» , 2010.
3. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы – М.: Дрофа, 2006.
4. Стеценко О.А. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник. – М.: Высш. шк., 2007.
5. В.П. Попов. Основы теории цепей. Учебник для вузов (2-е издание). М.: Высшая
школа, 1998.
Раздел 2. Устройства радиотехники и связи. Формирование и обработка сигналов.
1. Задача выделения сигнала из смеси с шумом, понятие и критерии оптимальной
фильтрации; согласованная фильтрация и согласованные фильтры. "Сжатие" сигналов.
2. Цифровая обработка сигналов: связь между аналоговыми, дискретными и цифровыми
сигналами. Математическая модель дискретного сигнала. Спектр дискретного сигнала.
Эффект наложения. Теорема отсчётов.
3. Дискретное во времени преобразование Фурье. Прямое и обратное дискретное
преобразование Фурье (ДПФ). Взаимосвязь ДПФ и интегрального преобразования
Фурье. Свойства ДПФ. Применение ДПФ для вычисления дискретной свёртки.
4. Быстрое преобразование Фурье (БПФ). Алгоритмы БПФ с прореживанием по времени и
частоте. Единый подход к алгоритмам БПФ. Коэффициент ускорения вычисления.
5. Линейные цифровые фильтры. Способы описания и классификация. Функциональные
схемы и формы реализации (прямая, каноническая, каскадная). ЦФ с КИХ и БИХ.
6. Проектирование линейных цифровых фильтров. Методы синтеза ЦФ с КИХ. Методы
синтеза ЦФ с БИХ.
7. Уменьшение и увеличение частоты дискретизации в линейных системах (интерполяция
и децимация цифрового сигнала). Связь между z-преобразованиями входного и
выходного сигналов в простейших восходящих и нисходящих дискретных системах.
8. Эффекты квантования и округления в цифровых фильтрах. Модели процесса
квантования. Учёт квантования сигналов в структурных схемах ЦФ. Обобщённая
линейная модель ЦФ.
9. Общая структурная схема системы передачи информации. Основная терминология,
назначение основных устройств.
10. Системы передачи информации с частотным уплотнением каналов. Структурная схема
системы. Области применения, устройства уплотнения и разделения каналов, выбор
параметров сигналов и устройств. Источники искажений.
11. Системы временным уплотнением каналов. Структурная схема, устройства уплотнения
и разделения каналов. Синхронизация в системах с ВРК.
12. Выбор параметров сигналов и устройств. Искажения в системах с ВРК.
13. Цифровые системы передачи информации. Системы с ИКМ и ДМ. Сигналы цифровых
СПИ. Частотная и фазовая манипуляции. Относительная и многократная фазовая
модуляция.
14. Современные микроконтроллеры. Определения микроконтроллера и микропроцессора.
Классификация. Основные характеристики. Гарвардская архитектура. Числовой
процессор. Адресный процессор. Процессор ввода-вывода. Периферийные устройства.
Регистры специальных функций. Классификация регистров специальных функций.
15. Современные микроконтроллеры. Система команд. CISC- и RISC-процессоры.
Конвейер команд.
Зависимые и независимые команды Система прерываний.
Аппаратная поддержка прерываний. Маскирование прерываний. Иерархическая система
прерываний. Приоритетная система прерываний.
16. Современные микроконтроллеры. Средства контроля и безопасности. Способы
повышения производительности. Тенденции в развитии микроконтроллеров.
17. Аппаратные средства отладки современных микроконтроллеров и микропроцессоров.
Стартовые комплекты. Оценочные платы. Мезонинная технология. Эмуляторы.
Внутрисхемное программирование. Внутрисхемная эмуляция.
18. Программные средства отладки современных микроконтроллеров и микропроцессоров.
Этапы разработки программ. Языки программирования. Модульный принцип
программирования. Отладка и защита программного обеспечения.
19. Комбинационные и последовательные типовые логические узлы цифровых устройств.
Принцип логического проектирования. Основные схемы триггеров, регистров,
сумматоров, компараторов, счётчиков и т.п.
20. Генераторы и формирователи прямоугольных импульсов. Принцип построения,
основные типовые схемы на цифровых, логических элементах. Анализ основных
технических характеристик, особенности применения в цифровых устройствах.
21. Функциональные устройства радиоэлектронных систем: селекторы импульсов,
устройства управляемой задержки, АЦП и ЦАП. Принципы построения, основные
типовые схемы.
22. Показатели и характеристики аналоговых электронных устройств. Примеры
функциональных схем аналоговых устройств. Типовые каскады. Анализ типовых
каскадов на полевых и биполярных транзисторах. Принципиальная и эквивалентная
схемы. Амплитудно-частотные, фазо-частотные и переходные характеристики.
Обратная связь и её влияние на показатели и характеристики аналоговых электронных
устройств.
23. Операционные усилители. Основные показатели и характеристики, способы включения
операционных усилителей: схемы, параметры, характеристики. Аналоговые устройства
на операционных усилителях с частотно-зависимой обратной связью: интеграторы и
дифференциаторы. Активный фильтр на операционных усилителях.
24. Функциональные преобразователи на операционных усилителях с нелинейной обратной
связью. Аналоговые перемножители сигналов. Устройства преобразования аналоговых
сигналов.
25. Преобразование частоты, применение его в супергетеродинном приеме. Преимущества
и недостатки супергетеродинного приемника перед приемником прямого усиления.
26. Автогенераторы. Общие сведения, режим самовозбуждения, стационарный режим,
схемотехника, параметрическая стабилизация частоты
27. Автогенераторы с кварцевой стабилизацией частоты. Физические свойства кварцевого
резонатора, схемотехника кварцевых автогенераторов
28. Способы получения амплитудной модуляции в передатчиках, формирование
однополосного сигнала.
29. Частотная и фазовая модуляция. Основные сведения об угловой модуляции – частотной
(ЧМ) и фазовой (ФМ). Способы осуществления ЧМ и ФМ. Частотные и фазовые
модуляторы.
30. Генераторы сверхвысоких частот (СВЧ). Ламповые и транзисторные генераторы СВЧ
31. Полупроводниковые диодные генераторы СВЧ (лавинно-пролетные генераторы,
генераторы на диодах Ганна)
ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 2.
1. Радиосистемы передачи информации/ под. ред. И.Б.Федорова: Учебное пособие для
вузов. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007.
2. Информационные технологии в радиотехнических системах/ под ред. И.Б.Федорова –
М.: Изд. МГТУ им. Н.Э.Баумана.
3. Биккенин Р.Р. Теория электрической связи: учебное пособие для студ. высших учебных
заведений / Р.Р. Биккенин, М.Н.Чесноков. – М. : Издательский центр «Академия» , 2010.
4. Гадзиковский В.И. Основы теории и проектирования цифровых фильтров. Учебное
пособие для радиотехнических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1996.
5. А.К. Нарышкин. Цифровые устройства и микропроцессоры. Учебное пособие для
студентов высших учебных заведений / Александр Кириллович Нарышкин. − М.
Издательский центр «Академия», 2006.− 320с.
6. Безуглов Д.А. Цифровые устройства и микропроцессоры./ Д.А.Безуглов, И.В.
Калиенко.- Изд.2-е. Ростов н/Дону: Феникс, 2008. −468, [1] c : − (Высшее образование).
7. Генерирование и формирование радиосигналов: учебное пособие / В.Н. Кулешов, Н.Н.
Удалов, В.М. Богачев и др., под ред. В.Н. Кулешова и Н.Н. Удалова // М.: Издательский
дом МЭИ, 2008. -416 с.
8. Ворона В.А. Радиопередающие устройства. Основы теории и расчета. Учебное пособие
для вузов / М.: Горячая линия. Телеком. 2007. – 384 с.
Раздел 3. Информационная безопасность радиотехнических систем
1. Понятие угрозы безопасности информации. Классификационные схемы и каталоги
угроз. Идентификация и описание угроз.
2. Государственная тайна как особый вид защищаемой информации, и ее характерные
признаки. Степени секретности сведений, составляющих государственную тайну, гриф
секретности и реквизиты их носителей. Органы защиты государственной тайны и их
компетенция. Ответственность за нарушения правового режима защиты
государственной тайны.
3. Правовой режим защиты служебной, коммерческой тайны и персональных данных.
Принципы защиты информации ограниченного доступа. Режим защиты
профессиональных тайн; основные виды тайн; установленные требования и правила
защиты.
4. Интеллектуальные права и право собственности. Авторское и смежные права и их
объекты. Защита личных неимущественных и исключительных прав. Ответственность
за нарушение авторских и смежных прав.
5. Уголовно-правовая характеристика преступлений в сфере компьютерной информации.
Формы несанкционированного копирования, удаления, модификации и блокирования
защищаемой законом компьютерной информации, нейтрализации средств ее защиты.
6. Защитные механизмы операционной системы Windows. Понятие механизмов
идентификации и аутентификации, их реализация в ОС Windows. Хранение парольной
информации в ОС Windows. Алгоритм сетевой аутентификации в ОС Windows.
7. Основные свойства файловой системы NTFS. Структура NTFS. Понятие об MFT.
Возможность восстановления удаленных файлов. Криптографическая защита
пользовательских данных средствами шифрующей файловой системы (EFS).
8. Защитные механизмы операционной системы Linux.
9. Возможности систем защиты информации (СЗИ) по криптографическому
преобразованию информации. Способы формирования ключевой информации.
Контроль и удаление «технологического мусора».
10. Определение и классификация компьютерных атак. Уязвимости компьютерных систем.
Общедоступные базы данных уязвимостей. Наиболее актуальные компьютерные
сетевые атаки, механизмы их осуществления, способы защиты.
11. Классификация уязвимостей Web-приложений, способы выявления.
12. Понятие межсетевых экранов. Компоненты межсетевого экрана. Политика сетевой
безопасности. Критерии фильтрации пакетов. Основные схемы сетевой защиты на базе
межсетевых экранов.
13. Организация защищенных вычислительных сетей на базе СЗИ сетевого действия.
Организация VPN-сетей. Задачи, решаемые VPN. Туннелирование в VPN. Уровни
защищенных каналов.
14. Аудит безопасности компьютерных систем. Цели, стандарты, подходы.
Инструментальные средства аудита безопасности компьютерных систем, их
возможности и недостатки.
15. Защитные механизмы, реализованные в текстовом процессоре Microsoft Word.
Шифрование содержимого документа. Возможности парольной защиты от изменения
документа и доступа к встроенному программному коду. Возможности использования
офисных приложений для обработки конфиденциальной информации.
16. Понятие о вредоносных программах. Классификация вредоносных программ по
основным свойствам и признакам. Классификация программ по степени опасности для
защищаемой информации и компьютерной системы. Деструктивные функции
вредоносных программ.
17. Характеристика технических каналов утечки информации, возникающих при
использовании средств вычислительной техники. Особенности образования каналов
утечки компьютерной информации.
18. Утечка информации за счет побочных электромагнитных излучений и наводок
(ПЭМИН). Основные технические средства для обработки конфиденциальной
информации.
19. Приборы для обнаружения электромагнитных излучений. Широкополосные
индикаторы напряженности поля. Узкополосные сканирующие приемники. Проблемы и
особенности их применения.
ЛИТЕРАТУРА К РАЗДЕЛУ 3
1
2
3
Андрончик А. Н. и др. Защита информации в компьютерных сетях. Практический курс:
учебное пособие / А. Н. Андрончик, В. В. Богданов, Н. А. Домуховский, А. С.
Коллеров, Н. И. Синадский, Д. А. Хорьков, М. Ю.
Щербаков; Под
ред.
Н. И.Синадского – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2007. – 246 с.
Бакланов В. В. Администрирование и безопасность операционных систем Linux: учеб.
пособие / В. В. Бакланов. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2006. – 88 с.
Бакланов В. В. Защита компьютерной информации в клиентских приложениях: учеб.
пособие / В. В. Бакланов. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2006. – 80 с.
Бакланов В. В.
Защитные
механизмы
текстового
процессора
Microsoft
Word / В. В. Бакланов. – Екатеринбург: УрФУ, 2012
5 Бакланов В. В. Защитные механизмы операционной системы Linux / В. В. Бакланов. –
Екатеринбург: УрФУ, 2012
6 Гайдамакин Н. А. Разграничение доступа
к информации в компьютерных
системах / Н. А. Гайдамакин. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2003. –328 с.
7 Гайдамакин Н. А. Сборник нормативных правовых актов по компьютерной и
информационной безопасности. Т. 1. Законодательные акты РФ, указы и распоряжения
Президента, постановления и распоряжения Правительства / Н. А. Гайдамакин. –
Екатеринбург: Издательский дом Гриф, 2006. – 658 с.
8 Гайдамакин Н. А. Сборник нормативных правовых актов по компьютерной и
информационной безопасности. Т. 2. Ведомственные нормативные правовые акты и
руководящие документы / Н. А. Гайдамакин. – Екатеринбург: Издательский дом Гриф,
2006. – 740 с.
9 Духан Е. И. Применение программно-аппаратных средств защиты компьютерной
информации: учеб. пособие / Е. И. Духан, Н. И. Синадский, Д. А. Хорьков. –
Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. – 174 с.
10 Синадский Н. И. Анализ и восстановление данных на носителях с файловой системой
NTFS: учеб. пособие / Н. И. Синадский. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007.
– 136с.
11 Н.И. Синадский Администрирование и безопасность компьютерных сетей на базе
операционных систем MS Windows 2000, XP. Лабораторный практикум. —
Екатеринбург: УрГУ, 2004. — 10 с.
12. Бузов Г.А., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от утечки информации по
техническим каналам: Учебное пособие. М.: Горячая линия-Телеком, 2005.-416 с.
13. Ярочкин В.И. Информационная безопасность: Учебник для студентов вузов. – 3-е
изд. – М.: Академический проект: Трикста. – 2005. –544 с.
14. Сердюков П.Н., Бельчиков А.В., Дронов А.Е. и др. Защищенные радиосистемы
цифровой передачи информации. – М.: АСТ, 2006, - 403 с.
15. Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Радиомониторинг: задачи, методы,
средства/ Под ред. А.М. Рембовского. – М.: Горячая линия-Телеком, 2006. – 492 с.
16. Современная радиоэлектронная борьба. Вопросы методологии/ Под ред. В.Г.
Радзиевского. – М.: «Радиотехника», 2006. – 424 с.
17. Технические средства и методы защиты информации. Учебное пособие для вузов/
А.П. Зайцев, А.А. Шелупанов, Р.В. Мещеряков, И.В. Голубятников, А.А. Солдатов,
С.В.Скрыль. Под ред. А.П. Зайцева и А.А. Шелупанова. – 4-е изд., испр. и доп. – М.:
Горячая линия-Телеком, 2009. – 616 с.
18. Млечин В.В. Теория радиоэлектронного преодоления. Анализ воздействия помех на
радиоэлектронные системы и устройства. М.: «Радиотехника», 2009.–976 с.
19. Цветнов В.В., Демин В.П., Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба: разведка и
радиопротиводействие. М.: «Вузовская книга», 2012.–248 с.
20. Цветнов В.В., Демин В.П., Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба:
радиомаскировка и помехозащита: Учебное пособие. М.: «Вузовская книга», 2012.–
240 с.
21. Соболев А.Н., Кириллов В.М. Физические основы технических средств обеспечения
информационной безопасности: Учебное пособие. – М.Е Гелиос АРВ, 2004.
22. Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки:
Учеб. Пособие/ Ю.К. Меньшаков. – М.: РГГУ, 2002.
4