6B06302 Криптология в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Математика

  Цель дисциплины: приобретение знаний и освоение основных понятий, законов, формул, теорем и методов математических исследований, изучаемых в технических высших учебных заведениях. При изучении дисциплины рассматриваются следующие вопросы: Линейная алгебра. Векторная алгебра. Аналитическая геометрия на плоскости и в пространстве. Введение в анализ. Интегральное исчисление функций одной переменной. Функции многих переменных. Теория рядов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Введение в криптологию

  Цель дисциплины заключается в предоставлении студентам основных знаний о методах и принципах криптографии и криптоанализа. Курс охватывает историческое развитие криптологии, основные алгоритмы шифрования и дешифрования, а также современные применения криптографических технологий в защите информации. Студенты узнают о значении криптологии для обеспечения конфиденциальности, целостности и аутентичности данных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Правовые основы противодействия коррупции

  Цель дисциплины: сформировать ответственное отношение, способность демонстрировать на практике применение принципов, норм антикоррупционного законодательства в целях предупреждения коррупционных правонарушений, формирования нетерпимости к коррупционным проявлениям, антикоррупционной культуры, гражданской ответственности. Будут изучены: антикоррупционное законодательство, система и деятельность субъектов противодействия коррупции, причины и условия, способствующие коррупции, антикоррупционная политика, международный опыт борьбы с коррупцией.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Дискретная математика

  Цель: формирование навыков применять аппарат и методы дискретной математики при анализе, управлении, программировании современных процессов и систем для решения прикладных задач, встречающихся в информационных технологиях. В результате у студентов должны сформироваться способности: формулировать, доказывать основные утверждения дискретной математики; решать задачи на бинарные отношения, задачи теории чисел, теории графов; булевой алгебры.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Теория чисел и основы криптографии

  Цель дисциплины: обеспечить студентов глубоким пониманием теории чисел и её приложений в криптографии. Курс охватывает основные концепции теории чисел, такие как делимость, простые числа, модульная арифметика и криптографически важные функции, такие как эйлерова функция. Студенты учатся применять эти понятия для разработки и анализа криптографических алгоритмов, улучшая тем самым безопасность цифровых систем.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Алгоритмы и структуры данных в криптографии

  Цель дисциплины: сформировать знания и умения в области проектирования и оценки алгоритмов любой сложности, применяемые в криптографии. Будут изучены: Понятие алгоритма. Типы, свойства алгоритмов. Базовые управляющие структуры алгоритмов. Анализ, оценка сложности алгоритмов. Типы данных. Алгоритмы обработки массивов. Рекурсивные алгоритмы. Алгоритмы сортировки, поиска. Нелинейные структуры данных (графы, деревья). Методы разработки алгоритмов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Учение Абая

  Цель дисциплины - сформировать у будущих специалистов компетенцию применения своих профессиональных знаний, пониманий и способностей в целях укрепления единства и солидарности страны, повышения интеллектуального потенциала общества. Будут изучены: понятие об учении Абая; источники учения; составные части учения Абая; категории учения Абая; измерительные приборы учения Абая; сущность и значение учения Абая.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Предпринимательство

  Цель: формирование практических навыков осуществления предпринимательской деятельности на основе изучения теории и практики предпринимательства. Студент будет способен: использовать возможности рынка, соответствующие их личным интересам и способностям; принять первоначальное решение о начале бизнеса; эффективно работать в рамках действующих правовых норм; определять и оценивать потенциальные рыночные возможности стартапа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель - сформировать навыки в познавательной деятельности в сфере науки. Использовать методы научных исследований для понимания и усвоения информации. Уметь описывать объект исследования. Владеть методами поиска, обработки научной информации, систематизации, анализа, синтеза для получения объективного содержания научного знания. Применять аналитические и практические методы исследования и системы аргументации для обоснования, утверждения, оценки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и безопасность жизнедеятельности человека

  Цель – сформировать ряд ключевых компетенций, базирующихся на современных концепциях природопользования, реализующих принципы гармоничной оптимизации условий взаимодействия человека с природой. Будут изучены: принципы устойчивого развития, сохранения и воспроизводства природных ресурсов для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, способы оценки и минимизации рисков, защиты от опасностей, мероприятия по ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, охране окружающей среды и рациональному природопользованию.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аль-Фараби и современность

  Цель дисциплины: формирование у студентов представлений о научно-философском наследии великого тюркского мыслителя Абу Насра аль-Фараби в контексте развития мировой и национальной культуры. Будут изучены особенности наследия аль-Фараби и его влияние на формирование тюркской философии, характер влияния восточной философии на Европейский Ренессанс; традиционные и современные проблемы истории национальной и мировой философии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы финансовой грамотности

  Цель дисциплины - сформировать у обучающихся рациональное финансовое поведение на основе понимания финансовой информации, а также способности критически оценивать и анализировать процессы, связанные с защитой их прав и интересов в качестве потребителей финансовых услуг посредством использования финансовых инструментов в том числе цифровых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Объектно-ориентированное программирование (С++)

  Цель дисциплины сформировать способности использовать современные методы объектно-ориентированного программирования при кодировании программных систем разного уровня сложности. Будут изучены: Основы ООП. Критерии объектной ориентации. Модульность. Готовность к повторному использованию. Абстрактные типы данных. Статические структуры: классы. Динамические структуры: объекты. Введение в наследование. Множественное наследование. Типизация. Глобальные объекты и константы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Основы защиты информации

  Цель дисциплины ознакомление с информационной безопасностью и её составляющими; основными угрозами безопасности данных, формирование навыков использования методов и средств защиты информации, в том числе криптографическими способами защиты информации. Будут изучены: Виды программных средств защиты информации. Криптографические методы защиты информации. Программы стеганографической обработки информации. Биометрические средства защиты информации и разграничения доступа.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Теория вероятности и математическая статистика

  Цель дисциплины состоит в формировании способности студентов использовать вероятностные модели при решении задач из различных предметных областей, работать со случайными величинами, оценивать надежность статистических данных. Будут изучены: Случайные события. Случайные величины и случайные векторы, их числовые характеристики. Основные предельные теоремы. Статистические методы обработки экспериментальных данных. Статистический анализ зависимостей.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Разработка программного обеспечения

  Цель дисциплины: формирование способности проектировать, разрабатывать, тестировать новое программное обеспечение для применения в различных областях профессиональной деятельности. Будут изучены: Введение в РПО. История. Классификация. Методы, этапы, элементы, средства РПО. Модели жизненного цикла ПО. Методологии РПО. Требования к ПО. Основные принципы языков программирования. Переменные, операторы, методы, управляющие структуры. Графический интерфейс пользователя.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Операционные системы и безопасность

  Цель дисциплины сформировать способности применять функции безопасности и функции общих операционных систем. Будут изучены: Принципы построения операционных систем. Классификация программных средств. Классификация операционных систем; Концептуальные основы операционных систем; Понятие ядра и микроядра ОС. Управление памятью в операционных системах. Защита информации в современных операционных системах. Модели безопасности основных операционных систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 6
  

• Программирование на языке Python

  В рамках дисциплины рассматриваются следующие аспекты: Язык Python. Типы данных, операции, операторы. Особенности ввода/вывода. Встроенные типы объектов: Числа Строки Кортежи Списки Словари Множества. Библиотека numpy для реализации математических объектов и вычислений. Создание приложений с GUI. Обзор графических библиотек: Tkinter, PyQT. Классы в Python. Определение данных, методов, операций.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 6
  

• Компьютерные сети и телекоммуникации

  Цель дисциплины: сформировать способность владеть принципами организации и функционирования компьютерных систем и сетей Cisco. Будут изучены: модели OSI, ее связь с уровнями и базовыми протоколами стека TCP/IP, сетевые протокола, сетевые операционные системы, основы маршрутизации и коммутации, понятия о сетевой топологии, навыки работы в локальных вычислительных сетях (LAN).

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Стандартизация и сертификация криптографических средств

  Цель дисциплины состоит в изучении процессов и методологий, применяемых для стандартизации и сертификации криптографических технологий. Курс охватывает разработку стандартов безопасности, критерии и процедуры сертификации, обеспечивая знания о международных и национальных стандартах. Студенты учатся оценивать соответствие криптографических продуктов требованиям безопасности, что критично для защиты информационных систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Нормативно-правовое обеспечение информационной безопасности

  Цель дисциплины сформировать способности применять основные законодательные акты и правовые нормы в сфере обеспечения информационной безопасности. Будут изучены: Назначение и структура правового обеспечения информационной безопасности. Основы правового регулирования отношений в информационной сфере. Правовые основы защиты тайны и персональных данных. Ответственность за правонарушения в информационной сфере. Содержание организационного обеспечения информационной безопасности.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Теория базы данных

  Цель дисциплины ознакомление с теоретическими аспектами проектирования и управления базами данных, формирование навыков организации хранения, администрирования, защиты и целевого доступа к данным в современных СУБД. Будут изучены: Основные операции над данными. Модели данных. Реляционная модель данных. Иерархическая модель данных. Основные операторы обработки данных в языке SQL. Предикаты. Введение в администрирование.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Криптографические хэш-функции

  Цель дисциплины: обучить студентов основам и применениям хэш-функций, включая анализ алгоритмов хеширования, изучение их свойств, таких как стойкость к коллизиям. Курс охватывает применение хэш-функций в цифровых подписях и аутентификации, а также последние исследования и тенденции в криптографии для обеспечения безопасности информационных систем и блокчейн-технологий. Курс подготавливает к проектированию и оценке безопасности криптографических систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Машинное обучение

  Цель дисциплины: формирование навыков применения алгоритмов и методов машинного обучения, реализованные с использованием библиотек Python с открытым исходным кодом для решения прикладных задач. Будут изучены: Алгоритмы МО – Регрессия (линейная, логистическая). Классификация (Деревья решений, Машина опорных векторов, Наивный Байес, Случайный лес). Кластеризация (K- средних, алгоритм среднего сдвига, иерархическая кластеризация). Нейронные сети.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Теория псевдослучайных генераторов

  Цель дисциплины: изучение фундаментальных принципов и методов, лежащих в основе генерации псевдослучайных последовательностей с применением криптографических алгоритмов и протоколов. Студенты углубляют свои знания о различных типах псевдослучайных генераторов, их безопасности и криптографической стойкости, а также изучают методы анализа и оценки качества генерируемых последовательностей в контексте защиты информации и обеспечения конфиденциальности данных.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Web –программирование

  Цель дисциплины: овладеть навыками создания интерактивных сайтов с качественным современным дизайном с использованием современных инструментов на основе HTML, CSS, JavaScript, PHP и SQL Будут изучены: принципы веб-дизайна, адаптивный веб-дизайн, язык разметки HTML, таблицы стилей CSS, сценарный язык JavaScript, сценарный язык PHP, взаимодействие баз данных и PHP

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Криптографические методы

  Цель дисциплины: заключается в предоставлении студентам фундаментальных знаний о принципах защиты информации с использованием криптографических методов и особенностях их практической реализации. Данная цель включает в себя изучение основных принципов создания и анализа криптографических механизмов защиты информации, а также развитие навыков и умений для их применения в современных условиях.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Аппаратная реализация криптоалгоритмов

  Цель дисциплины заключается в изучении методов и техник для реализации криптографических алгоритмов на аппаратном уровне. Курс покрывает принципы проектирования, оптимизацию, анализ и оценку производительности аппаратных средств. Студенты научатся разрабатывать защищённые и эффективные аппаратные платформы для реализации криптографии, что критически важно для повышения безопасности информационных систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Анализ систем информационной безопасности

  Цель дисциплины: ознакомление с современной технологией, моделями, методами и средствами управления безопасностью информационных систем. Будут изучены: методы проектирования и разработки систем защиты информации, анализ рисков в области информационной безопасности, стандарты управления информационной безопасностью, модели, методы и средства анализа рисков информационной безопасности, аудит информационной безопасности.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Веб безопасность

  Цель дисциплины: ознакомление с инструментальными средствами для защиты Web-приложений; с базовыми подходами для обеспечения безопасного управления сайтами, формирование навыков разработки безопасного кода, планирования защиты. Будут изучены: Вопросы организации безопасности от начальной до конечной стадии разработки приложений. Основные методы по созданию безопасного веб-приложения. Функции обеспечения безопасности Windows, .NET Framework и ASP.NET.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Криптографический анализ блочных шифров

  Цель дисциплины сформировать способности использовать методы криптоанализа и применять практические навыкы по взлому блочных шифров. Будут изучены: современные методы блочных шифров, современные методы криптоанализа блочных шифров, статистические, алгебраические и другие методы криптоанализа, криптографические свойства существующих блочных алгоритмов шифрования, программная реализация современных методов криптографии и криптоанализа.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Криптография с открытым ключом и электронная цифровая подпись

  Цель дисциплины обучить студентов теоретическим основам и практическому применению криптографии с открытым ключом и технологий электронных цифровых подписей. Курс охватывает алгоритмы, такие как RSA, El-Gamal и DSA, методы их реализации, механизмы обеспечения безопасности, а также применение в аутентификации, защите конфиденциальности и обеспечении целостности данных в различных цифровых системах и сетевых коммуникациях

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Технические системы безопасности

  Цель дисциплины сформировать способности эксплуатировать техническую систему безопасности PERCo-S-20 и средства обеспечения информационной безопасности. Будут изучены: нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности, построению систем безопасности, технологии обеспечения информационной безопасности систем и нормы их интеграции в государственную и международную информационную среду, эффективность систем защиты.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Сетевая безопасность

  Цель дисциплины: формирование знаний и навыков в области современных технологий, методов, средств обеспечения безопасности информации при ее передаче, приеме, обработке в компьютерных сетях. Будут изучены: осуществление безопасного сбора, хранения, переработки данных; использование методов идентификации, аутентификации, авторизации пользователей, шифрования сообщений; защиты информации от сетевых атак, проектирования и реализации безопасных корпоративных сетей.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Компьютерная криминалистика

  Цель дисциплины сформировать способности владеть теоретическими и практическими основами применения компьютерной технологии и компьютерной техники при расследовании компьютерных преступлений и экспертной деятельности. Будут изучены: прикладная наука о раскрытии преступлений, связанных с компьютерной информацией, об исследовании цифровых доказательств, методах поиска, получения и закрепления таких доказательств.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Безопасность облачных технологий

  Цель дисциплины: формирование навыков практической реализации использования облачных технологий, ознакомление с инструментами обеспечения безопасности в «облаке». Будут изучены: использование облачных технологий в различных сферах деятельности, безопасность облачных технологий, облачные инструменты обеспечения информационной безопасности, анализ облачных технологий, облачных веб-служб, облачных сервисов Google и других сервисов; организация сетевого взаимодействия в офисных программах.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Безопасность интернет вещей

  Цель дисциплины: освоить принципы и методы защиты устройств и сетей в рамках инфраструктуры Интернета вещей (IoT). Курс охватывает анализ уязвимостей, методы шифрования, стратегии безопасного подключения и управления данными. Студенты научатся разрабатывать и внедрять меры безопасности для обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности данных в условиях быстро развивающейся сетевой инфраструктуры IoT.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Криптографические протоколы

  Цель дисциплины: обеспечить студентам глубокое понимание криптографических протоколов, включая их разработку, анализ и применение. Курс охватывает оценку и реализацию протоколов для обеспечения конфиденциальности, целостности и аутентификации в цифровых коммуникациях. Студенты узнают о методах обеспечения безопасности данных и управления ключами, а также о практических аспектах внедрения этих протоколов в современные информационные системы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Технические средства и методы защиты информации

  Цель дисциплины сформировать способности использовать технические средства и методы для обеспечения защиты информации. Будут изучены: технические методы и средства обеспечения безопасности информации, хранения и передаче с использованием современных технологий, принципы построения электронных средств обеспечения безопасности, принципы инженерно-технической защиты источников, носителей и получателей информации, принципы построения технических средств охраны объектов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Технологии в кибербезопасности

  Цель дисциплины сформировать способности обеспечение информационной безопасности кибернетических систем и безопасности автоматизированных систем управления технологическими процессами. Будут изучены: основные понятия и содержание технологий обеспечения кибербезопасности объектов различного уровня (система, объект системы, компонент объекта), которые связаны с информационными технологиями, используемыми на этих объектах, процессы управления информационной безопасностью защищаемых объектов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Модели безопасности компьютерных систем

  Цель дисциплины: освоить понятия безопасности компьютерных систем и методы обеспечения компьютерной безопасности. Курс включает основные угрозы для компьютерных систем, методы их оценивания. Доступ к компьютерным системам, алгоритмы ограничения доступом. Основные виды моделей защиты безопасности для компьютерных систем, принципы их работы. Модели разграничения доступа. Доступ по скрытым каналам, угрозы информационной безопасности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Современные криптосистемы

  Цель курса: Изучение границ применения эллиптической криптографии в криптологии. Будут изучены: современные системы криптографии. Современная алгебра, криптосистемы с секретным, открытым ключом, основные схемы электронных подписей. Теория чисел, основы теории полей Галуа; алгоритмы распознавания простоты чисел, полиномиально-временные тесты простоты; криптосистемы, основанные на свойствах дискретных логарифмов, эллиптических кривых; интерактивные протоколы, вопросы аутентификации.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Криптография на эллиптических кривых

  Цель учебной дисциплины: изучение теоретических основ алгебры на эллиптических кривых, необходимых для разработки, анализа и эксплуатации современных средств криптографической защиты информации. Данный курс направлен на приобретение углубленных знаний в области эллиптических кривых и их применения в криптографических алгоритмах и системах. Основной упор делается на формирование практических навыков реализации и анализа криптографических схем на основе эллиптических кривых.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Квантовая криптография

  Цель: использование квантовых объектов для защиты информации от подделки, несанкционированного доступа, позволяющее создать практически абсолютную защиту шифрованных данных от взлома. Будут изучены: базовые протоколы квантового распределения ключей; принципы работы, устройство современных систем квантового распределения криптографических ключей, математический аппарат доказательства стойкости систем квантовой криптографии (оптоволоконный, открытое пространство); виды атак, методы противодействия.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Криптографический анализ методов открытой криптографии

  Цель дисциплины - формирование умения использовать методы криптоанализа и их влияние на развитие криптографии с открытым ключом. Будут изучены: современные методы криптографии с открытым ключом, основные понятия асимметричной криптографии, избыточность открытого языка сообщений, криптографические свойства существующих алгоритмов шифрования, пределы взлома шифров методом исчерпывающего перебора ключей, применение различных типов криптографических атак на асимметричные криптосистемы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Использовать современные информационно - коммуникационные средства и технологии для организации хранения, администрирования, защиты и целевого доступа к данным в современных СУБД, в компьютерных сетях и телекоммуникациях
• Оценивать различные ситуации на основе целостного системного научного мировоззрения; формировать и определять личность в социальной среде и ориентироваться на здоровый образ жизни
• Применять базовые знания по классическим разделам фундаментальной математики, базовые идеи и методы математики, систему основных математических структур в области криптологии
• Применять языки программирования (С++, Python, Java, С#) для программировании алгоритмов любой сложности, в разработке программного обеспечения, веб-приложений и для решения прикладных задач в криптологии
• Владеть современными технологиями, моделями, методами и средствами управления безопасностью информационных систем и анализа рисков, включая защищенные операционные системы, компьютерные сети и телекоммуникации
• Владеть принципами построения алгоритмов шифрования, реализовывать криптографические методы шифрования данных в задачах защиты информации на программном и аппаратном уровнях
• Понимать структуру современных шифров и их характеристик, влияющие на криптостойкость шифров; анализировать уровень криптостойкости алгоритмов шифрования; применять статистические и аналитические методы криптоанализа к современным криптосистемам
• Применять правовые нормы и стандарты, технические системы и средства криптографической защиты данных в сфере обеспечения информационной безопасности, в том числе в криптологии
• Применять инструментальные средства для защиты Web-приложений, принципы и методы защиты устройств и сетей в рамках инфраструктуры Интернета вещей (IoT), владеть технологиями и облачными инструментами обеспечения кибербезопасности объектов различного уровня
• Проектировать, разрабатывать, тестировать надежное программное обеспечение, понимать принцип работы искусственного интеллекта и применять алгоритмы машинного обучения в решении прикладных задач, в том числе и в области криптологии
• Реализовывать криптографические схемы на основе эллиптических кривых, применять базовые протоколы квантового распределения ключей, хэш-функции в цифровых подписях и аутентификации, криптографические протоколы для обеспечения конфиденциальности, целостности и аутентификации в цифровых коммуникациях
• Демонстрировать знание основных закономерностей функционирования и развития природы и общества, умение адекватно ориентироваться в различных социально-экономических, общественно-правовых, этических, политических и чрезвычайных ситуациях