Учебный центр №1

О чем этот курс?

Две базовые темы информационной безопасности: основы криптографии и стеганографии.

Основы шифрования

Познакомим с основными понятиями криптографии, моно- и полиалфавитными шифрами.

На практике изучим криптостойкость шифров простой замены, разберем взлом криптосообщений на естественном языке при помощи анализа частотности. Зашифруем и расшифруем сообщения при помощи абсолютно криптостойкой системы: одноразового блокнота.

Основы скрытой передачи информации

Познакомитесь с методами стеганографии (сокрытия информации, когда неизвестен сам факт сокрытия).

На практике скроем текстовую и графическую информацию в графических файлах при помощи метода кодирования в наименьшем значащем бите — LSB. Используя особенности форматов бинарных файлов, поищем и незаметно разместим информацию в .docx, .zip и аудиофайлах.

Для кого?

Курс ориентирован на широкую аудиторию (в первую очередь школьную).
Умение программировать не является обязательным, но знание основ приветствуется. На занятиях мы будем писать программы в несколько строк вместе с преподавателем и использовать онлайн-инструменты, работа с которыми не требует умения программировать.

Курс подойдет школьным преподавателям, желающим сделать свои уроки интересными и познакомить учащихся с перспективной IT-профессией.

Почему стоит пройти этот курс?

• Криптография и стеганография — это интересно! После прохождения слушатели смогут вести при помощи компьютера секретную переписку с друзьями или, наоборот, почувствовать себя Шерлоком Холмсом, раскрывая тайну шифра. Смогут спрятать сообщение в фотографии или даже фотографию в музыкальном треке.
• Этот курс познакомит с профессией. Специалисты в области кибербезопасности сейчас очень востребованы на рынке труда. По данным Positive Technologies, количество успешных кибератак растет на 20% в год.
• Всероссийская олимпиада школьников проводится в том числе по профилю «Информационная безопасность». Начать участвовать в олимпиадном направлении на его старте — хорошая идея.

Техническое обеспечение

Практические задания по программированию выполняются в Google Colab, дополнительно используются онлайн-сервисы. Таким образом, все действия будут в браузере, поэтому никакого дополнительного программного обеспечения не требуется.

Для выполнения практических заданий слушатели должны иметь Google-аккаунт.

На страницу «Описание курса»

Формат курса

Курс состоит из трех занятий по 90 минут (45 + 45, каждый урок рассматривает отдельную тему).

Первые два занятия — учебные. Они предполагают небольшую теорию в виде лекции продолжительностью ~10 минут с опорой на презентацию и выполнение практических заданий вместе с преподавателем. Часть заданий слушатели должны выполнить самостоятельно до следующего занятия.

Третье, заключительное занятие — повторение, контроль знаний. Слушатели самостоятельно выполняют задания, преподаватель отвечает на вопросы, дает подсказки и организует поэтапный разбор. В конце занятия преподаватель рассказывает о возможных путях дальнейшего углубленного изучения темы курса.

Подробный план курса

Урок №1. Секреты Шерлока Холмса

Теория: моноалфавитные шифры, анализ частотности, закон Ципфа.

Практика: шифр Цезаря, взлом сообщения, представляющего собой текст на естественном языке, при помощи анализа частотности.

**Программирование: ** базовые алгоритмические конструкции Python.

Урок №2. А вас я попрошу остаться… (Шпионские хитрости)

Теория: полиалфавитные шифры, одноразовый блокнот.

Практика: применение идеи одноразового блокнота для шифрования изображений.

**Программирование: ** базовые алгоритмические конструкции Python.

Урок №3. Шалость удалась!

Теория: особенности форматов файлов, которые можно использовать для стеганографии.

Практика: сокрытие и обнаружение информации в файлах различных форматов.

Программирование: на этом уроке программирование не требуется, работа проходит в онлайн-инструментах.

Урок №4. Тайна, скрытая в пикселях!

Теория: метод наименьшего значащего бита (LSB).

Практика: сокрытие и обнаружение изображений в других изображениях-контейнерах.

**Программирование: ** библиотека работы с изображениями PIL.

Уроки №5-6. Маленький принц. Путь домой

Занятие по контролю знаний, повторению изученного.

Практика: решение задач по темам четырех первых уроков.

Состав методических материалов в формате видео

Материалы по каждому уроку содержат:

• краткий сценарий урока;
• презентацию для теоретической лекционной части;
• Colab-тетрадь c теорией, в которой содержатся фрагменты кода, необходимые для решения практических заданий;
• Colab-тетрадь с практическими заданиями;
• Colab-тетрадь с разбором (полным решением практических заданий).