Кібербезпека та новітні технології захисту інформації : навчальний посібник
Кібербезпека та новітні технології захисту інформації : навчальний посібник / В. Ю. Ковтун, С. П. Євсеєв, І. В. Аксьонова ; за заг. ред. С. П. Євсеєва. – Харків : НТУ «ХПІ», – Львів : «Новий Світ-2000», 2025. – 285 с. – (Серія «Кібербезпека та штучний інтелект»).
ISBN 978-966-418-505-6
485,00 грн.
Форма: друкована книга (видання) 285 с. (чорно-білі)
Папір офсетний. Формат: 60х84/16
Обкладинка: тверда
Мова: українська
Розглянуто теоретичні основи інформаційної безпеки, криптографії та криптоаналізу. Представлено базовий функціонал аналізу випадкових та псевдовипадкових послідовностей. Також розглянуті поняття симетричного та асиметричного криптоаналізу на підставі блокових та потокових шифрів. Наведено принципи криптоперетворення в групах точок еліптичних кривих, описано криптоаналіз хеш-функцій. Розглянуто задачі факторизації та дискретного логарифмування. Наведено лабораторний практикум, який містить лабораторні роботи з методичними рекомендаціями до їх виконання.
Призначено для студентів вищих навчальних закладів ІІІ-ІV рівня акредитації, які навчаються за спеціальностями 125 – «Кібербезпека та захист інформації», 256 – «Національна безпека (за окремими сферами забезпечення і видами діяльності)» та 257 – «Управління інформаційною безпекою» денної та заочної форм навчання, які вивчають дисципліну «Основи криптографічного захисту», а також всім, хто цікавиться питаннями безпеки та захисту інформації.
КОРОТКИЙ ЗМІСТ
Розділ 1.ОСНОВИ ТЕОРІЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ
Розділ 2. ВИПАДКОВІ ТА ПСЕВДОВИПАДКОВІ ПОСЛІДОВНОСТІ
Розділ 3. СИМЕТРИЧНІ КРИПТОСИСТЕМИ БЛОКЧЕЙНУ: AES
Розділ 4. СИМЕТРИЧНІ БЛОКОВІ КРИПТОСИСТЕМИ: ГОСТ 28147-89
Розділ 5. СИМЕТРИЧНІ КРИПТОСИСТЕМИ: ПОТОКОВІ ШИФРИ
Розділ 6. ВВЕДЕННЯ ДО КРИПТОАНАЛІЗУ. КРИПТОАНАЛІЗ СИМЕТРИЧНИХ КРИПТОСИСТЕМ: БЛОКОВІ ШИФРИ
Розділ 7. КРИПТОАНАЛІЗ СИМЕТРИЧНИХ КРИПТОСИСТЕМ: ПОТОКОВІ ШИФРИ. КРИПТОАНАЛІЗ ЧЕРЕЗ ПОБІЧНІ КАНАЛИ
Розділ 8. АСИМЕТРИЧНІ КРИПТОСИСТЕМИ
Розділ 9. КРИПТОПЕРЕТВОРЕННЯ В ГРУПАХ ТОЧОК ЕЛІПТИЧНИХ КРИВИХ
Розділ 10. КРИПТОАНАЛІЗ АСИМЕТРИЧНИХ КРИПТОСИСТЕМ
ВСТУП
Сучасний світ все більше покладається на інформаційні системи та технології, що робить питання захисту інформації надзвичайно актуальним. З розвитком цифрових технологій виникає необхідність у забезпеченні надійного захисту даних, адже кіберзагрози стають дедалі складнішими і багатограннішими. В навчальному посібнику «Новітні технології захисту інформації» розкриваються основні теоретичні та практичні аспекти інформаційної безпеки, захисту даних і методи їх криптографічного перетворення, що є основою безпечної роботи інформаційних систем.
Посібник структуровано таким чином, щоб поступово вводити читача в складну, але важливу тематику захисту інформації. У першому розділі розглянуто базові поняття інформаційної безпеки, зокрема канали поширення інформації, методи її розвідки, а також потенційні канали несанкціонованого доступу до інформації. Важливим аспектом цього розділу є введення до криптографії та криптоаналізу, що дозволяє побудувати розуміння основних концепцій захисту інформації за допомогою шифрів.
Другий розділ присвячений випадковим і псевдовипадковим послідовностям, які відіграють значну роль у криптографії, забезпечуючи надійність алгоритмів шифрування. Генерація випадкових чисел, використання криптографічно стійких датчиків випадкових чисел, а також методи тестування випадковості є важливими складовими ефективного шифрування.
Третій, четвертий і п’ятий розділи посібника присвячені симетричним криптосистемам, зокрема блоковим та потоковим шифрам. Детально розглянуто стандарт шифрування AES, який є одним з найбільш широко використовуваних методів для захисту даних, а також стандарт ГОСТ 28147-89.Практичний аналіз цих криптосистем дозволяє зрозуміти не лише їхтеоретичну основу, але й особливості реалізації, що є корисним для тих, хто хоче застосовувати ці знання на практиці.
Шостий і сьомий розділи присвячені криптоаналізу симетричних криптосистем, де надається огляд методів криптоаналізу блокових і потокових шифрів, а також специфічних методів криптоаналізу за допомогою побічних каналів, які набувають популярності через збільшення складності традиційних методів злому.
Асиметричні криптосистеми, які є ще одним ключовим аспектом сучасної криптографії, розглянуті у восьмому та дев’ятому розділах. Ці системи включають алгоритми RSA, Ель-Гамаля та криптографію на основі еліптичних кривих, що забезпечують високу надійність захисту інформації навіть у випадку активних криптоаналітичних атак. Розуміння асиметричних алгоритмів є важливим для побудови безпечних систем, особливо в галузі електронної комерції та захищеного обміну даними.
Десятий розділ посібника містить огляд методів криптоаналізу асиметричних криптосистем, зокрема методів аналізу хеш-функцій, факторизації та задачі дискретного логарифму. Дослідження цих методів дозволяє розуміти загрози, які постають перед сучасними криптосистемами, та вдосконалювати методи захисту.
Крім теоретичних матеріалів, посібник включає лабораторний практикум, що дозволяє студентам закріпити отримані знання на практиці. Завдяки практичним завданням, читачі зможуть відпрацювати навички шифрування, генерування випадкових чисел, застосування симетричних і асиметричних алгоритмів та проведення базового криптоаналізу. Це забезпечує всебічний підхід до вивчення технологій захисту інформації, що є необхідним для професіоналів, які прагнуть успішно працювати в галузі інформаційної безпеки.
