Otázky z PBE 2011

Otázky z PBE (Počítačová bezpečnost, vyučovaný na Pedagogické fakultě Technické univerzity v Liberci) slouží jako osnova předmětu a jako otázky ke zkoušce. Odkazy do internetové encyklopedie Wikipedia nemusí správně nebo úplně popisovat dané téma, poskytují jen vodítko při samostatném studiu a jako témata pro vypracování zápočtu.

Přednášky

1. Stavba a start PC (slajd 1)
   • procesor, blokové schéma, strojová instrukce, vlastnosti CPU, CPU pro PC
   • operační paměť (správa, organizace paměti procesu, stránkování, ochrana)
   • operační systém (součásti, funkce, správa prostředků)
   • zapnutí PC, BIOS a jeho úkoly, setup, zavedení OS z diskety, boot sektor
   • MBR, diskový oddíl, start z disku, aktivace jádra OS, zavaděč GRUB
2. Bezpečnost v OS (slajd 2, video PBE2)
   • jádro (typy, vliv na bezpečnost), procesy, thread, privilegovaný režim
   • knihovny, překrytí knihovní funkce, systémové volání, chroot, sandbox
   • změna kontextu, multitasking (využití, typy, démon), ochrana paměti
   • víceuživatelský systém, řízení přístupu (DAC, MAC), superuživatel
3. Bezpečnostní rizika (slajd 3, video PBE8a, PBE8b, PBE8c)
   • identifikace hrozby, míra rizika, hacker, cracker
   • programátorská chyba, zranitelnost, exploit, útok, aktualizace
   • open source a closed source, security through obscurity, sociální inženýrství
   • autentizace a autorizace, bezpečné heslo, záloha (úplná, inkrementální, rozdílová)
4. Kryptografie (slajd 4 a 5, video PBE3a, PBE3b)
   • historie, steganografie (vodoznak), šifra substituční, transpoziční, aditivní, ...
   • symetrická šifra, klíč, proudová a bloková šifra, odvození klíče
   • příklady šifer (DES, AES, RC4), Vernamova šifra
   • Diffie-Hellman, entropie, generátor pseudonáhodných čísel
   • kryptoanalýza, útok hrubou silou, slovníkový útok, rainbow table
5. Asymetrická kryptografie (slajd 4 a 5, video PBE3a, PBE3b)
   • veřejný a privátní klíč, generování, délka, příklady šifer (RSA, ElGamal)
   • jednosměrná funkce, křížová šifra, hašovací funkce (MD5, SHA), kolize, sůl
   • elektronický podpis a jeho ověření, PKI, síť důvěry, přenos důvěry, klíčenka
   • certifikát, certifikační autorita, úložiště, revokace klíče (CRL)
   • self-signed certificate, setkání s podepisováním klíčů, Man in the middle
6. Bezpečnost v TCP/IP (slajd 6, video PBE4a, PBE4b, UI5a, UI5b)
   • ethernetový rámec, MAC adresa, MAC broadcast
   • IP protokol, IP adresa, IP datagram, maska sítě, privátní IP adresy, IP broadcast
   • omezení v TCP/IP stacku (raw socket, nízké porty), ARP, ARP spoofing, IP spoofing
   • ICMP, ICMP spoofing, UDP, UDP spoofing, TCP, síťový port
   • navázání a ukončení TCP spojení, útoky na TCP (SYN flood, TCP reset attack)
   • zahazování paketů (traffic shaping), směrování, firewall (nestavový, stavový)
   • NAT, proxy, port knocking, hub, switch, VLAN
7. Bezpečnost bezdrátových sítí (slajd 7, video PBE5b)
   • Wi-Fi, bezlicenční pásmo, kanály, zesílení, antény, IEEE 802.11 (a/b/g/n), WiGig
   • CSMA/CA, struktura sítě, SSID, asociace protistran
   • zabezpečení: SSID, MAC, WEP, WPA, PSK, TKIP, WPA2, CCMP, IEEE 802.1X
   • RADIUS, využití certifikátu, suplikant, Bluetooth, WiMAX
8. Bezpečnost komunikace v síti
   • SSL/TLS (u SMTP, POP3, IMAP), síťové tunelování (SSH, skrze HTTP, HTTPS)
   • VPN (IPsec, SSL/TLS, PPTP, DTLS), mobilní sítě (HIP), Kerberos
9. Bezpečnost webových aplikací (video PBE6 – Sikorjak)
   • HTTP, SSL/TLS, autentizace, session, formuláře, dynamické stránky
   • webové zranitelnosti (CSS, SQL injection, clickjacking...), phishing
10. Malware (slajd 10, video PBE6 od 0:33)
    • typy (virus, červ, trojský kůň, spyware, adware), zadní vrátka (backdoor), rootkit
    • antivirové programy, heuristická analýza, false positive, Zero day zranitelnost
    • SPAM, HAM, HOAX, omezení na SMTP, blacklist, whitelist, greylisting
    • bayesovský filtr, podvržení e-mailu, botnet, DoS, DDoS, IDS systémy
11. Bezpečnostní standardy (slajd 11, video PBE7)
    • Secure by design, Linusův zákon, zásada minimálních oprávnění, multilevel security
    • Security-focused a Security-evaluated operating system, Trusted operating system
    • TCSEC (Orange Book), Common Criteria, Evaluation Assurance Level, ISO 9000
12. Právní aspekty (video PBE5a – Pešek)
    • autorský zákon, zákon o elektronickém podpisu, počítačová kriminalita
13. SELinux

Cvičení

1. Zabezpečení startu PC
   • BIOS a setup, možnosti nastavení, ochrana heslem
   • využití menu v zavaděči, nastavení pro Grub, ochrana heslem
   • varianty zavedení OS, single user mode, nouzový režim, ochrana zneužití
2. Procesy a oprávnění
   • výpis procesů, knihoven, systém souborů, oprávnění a DAC systém
   • oprávnění pro FS (tradiční unixová, ACL, NTFS, dědění oprávnění)
3. Bezpečnostní rizika
   • klasifikace zranitelností (low, medium, important, critical)
   • ukázka Red Hat RHSA, Microsoft security bulletin
   • databáze CVE, CERT
   • příklady zranitelností (přepsání zásobníku, DoS, deadlock, ...)
4. Šifrování
   • gpg (klíče, podepisování, webmail), podpisy v RPM balíčcích
   • setkání s podepisováním klíčů
   • šifrování e-mailů (PGP, S/MIME)
5. Síťová identifikace
   • nmap – scannování otevřených portů
   • identifikace pomocí telnetu (WWW, PHP, SSH, SMTP, FTP, …)
6. Webové certifikáty
   • práce s webovými certifikáty v prohlížeči, nedostatky současných řešení
   • ukládání certifikátů do úložiště, jeho ověření
7. Prolomení WEP
   • zjištění WEP klíče (http://www.pslib.cz/ke/Prolomení_WEP)
8. Malware
   • antivir (ClamAV – aktualizace virové databáze, ruční použití)
   • antispam (Spamassassin – statická a vlastní pravidla, bayesovský filtr, ruční použití)
9. Bezpečnost v LAN
   • odposlech síťového provozu (tcpdump, wireshark)
   • Man in the middle, injektování paketů
10. TODO
    • kontrolní součet (součet, parita, modulo, Hammingův kód, CRC), ECC kódy
    • integrita dat, hašovací funkce (MDA, SHA)
    • TPM čip
    • forenzní analýza napadeného systému

Materiály

• http://prednasky.tul.cz – login: PBE_10_11, heslo: pbeA6
• Slajdy pro výuku
• Stránka předmětu (STAG)
• …a další Materiály ke studiu

Doporučená literatura

1. Wong, A., Yeung, A.: Network Infrastructure Security. Praha: Springer, 2009. 266 s. ISBN 978-1-4419-0165-1.
2. Doseděl, T.: Počítačová bezpečnost a ochrana dat. Praha: Computer Press, 2004, 190 s. ISBN 80-251-0106-1.