Tantárgy » BMEVIHIMA23
Számítógép- és hálózatbiztonság
Computer and Network Security
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Számítógép- és hálózatbiztonság
Computer and Network Security
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIHIMA23 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Holczer Tamás
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
holczer.tamas@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | https://www.crysys.hu/education/ | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Tantárgyprogram
Bevezető, kártékony programok (malware) problémája
Számítógép-biztonsági problémák a gyakorlatban, illusztratív példák, főbb számítógép-biztonsági követelmények, a számítógép-biztonság különböző szintjei. Malware-ek főbb csoportjainak bemutatása és a rosszindulatú kódok elemzésének alapjai.
Biztonsági mechanizmusok az operációs rendszer szintjén
Kernel integritás, process folyamatok izolációja, memória védelem. Felhasználóhitelesítés, jogosultságkezelés és hozzáférésvédelem módszereinek részletes tárgyalása, gyakorlati illusztráció Windows és Unix/Linux rendszerekből vett példákon keresztül.
Mobil platformok biztonsága 1 (Android)
Android platform biztonsági architektúrája, alkalmazás permission jogosultsági modellek, alkalmazások aláírása. Biztonságos boot folyamat és rendszerfrissítés. Eszközbiztonsági kérdések (pl. képernyő lezárás, háttértár titkosítás, fizikai kapcsolatok biztonsága).
Mobil platformok biztonsága 2 (iOS)
iOS platform biztonsági architektúrája, biztonságos boot folyamat és rendszerfrissítés. Külső fejlesztésű alkalmazások biztonsága, chain-of-trust. Integrált internet szolgáltatások biztonsága. Privacy problémák mobil környezetben.
Virtualizációs és konténer technológiák biztonsága
Virtualizáció alkalmazása felhő szolgáltatásokban, különböző szolgáltatás modellek (pl. SaaS, PaaS, IaaS) biztonsági kihívásai. Hardver virtualizáció fajtái és biztonsági kérdései, hypervisor-ok. Guest-to-guest, guest-to-host, és guest-to-hypervisor támadások virtualizált környezetben. Virtualizáció detekciója és a transzparenciát segítő módszerek. Konténertechnológiák és összehasonlításuk a virtualizációval biztonság szempontjából. Az OS által nyújtott, a konténerizációt támogató biztonsági mechanizmusok.
Biztonsági mechanizmusok a firmware szintjén
A firmware biztonság fontosságának motivációja, támadási példák. UEFI bootfolyamat és a biztonságos boot során alkalmazott mechanizmusok.
Fizikai támadások és bontásellenálló hardware modulok
A bontás-ellenállóság szintjei, a FIPS 140-2 szabvány. Támadás típusok bontás-ellenálló eszközök ellen: invasive és non-invasive támadások, side channel támadások, és API támadások. Intelligens chip kártyák és high-end hardver biztonsági modulok (HSM).
Hálózati behatolástesztelés (penetration testing, ethical hacking)
Tipikus támadás fázisai, az egyes fázisokban alkalmazott módszerek és eszközök, illusztratív példák. Hálózatok biztonsági tesztelése (penetration testing, ethical hacking).
Biztonsági mechanizmusok a hálózati infrastruktúra szintjén (pl. DNS, BGP)
A DNS rendszer működése, fenyegetettségei, támadási példák. A DNS biztonságának elérése DNSSEC-kel. BGP útvonalválasztó protokoll biztonsági problémái, azok következményei, lehetséges megoldásai. AS-en belüli útvonalválasztás biztonsági kérdései
VPN megoldások, Layer 2 szintű biztonság
Támadásoka a helyi hálózatban. Védekezési módszerek. Távoli hálózatok és hosztok biztonságos összekapcsolása a helyi hálózattal.
Tűzfalak
Határvédelem tűzfalakkal, tűzfalak típusai, működésük, tipikus konfigurációs beállítások, és tipikus hibák. Új generációs tűzfalak, alkalmazás detekció, tartalomszűrés. Néhány konkrét tűzfal termék bemutatása, illusztratív példák.
Behatolás detektáló és egyéb monitorozó rendszerek (IDS, IPS, SIEM, SOC, honeypot)
IPS/IDS rendszerek fajtái, működésük, konfigurációjuk. Biztonsági információk és események kezelését célzó integrált rendszerek (SIEM), security dashboard funkciók. Néhány konkrét IPS/IDS és SIEM termék bemutatása, illusztratív példák.
Hálózati forgalom rögzítése, logelemzés
Hálózati forgalom monitorozása és rögzítése. Hálózati logelemzés célja, elvi háttere és eszközei, konkrét logelemző megoldások bemutatása, illusztratív példák.
Biztonság speciális hálózatokban (ICS/SCADA, jármű CAN)
Kiberfizikai rendszerek biztonsága. Ipari irányítástechnikai rendszerek speciális biztonsági kihívásai és ajánlott megoldások. Járművek belső és egymás közötti kommunikációjának biztonsági specialitásai.
A gyakorlatok/laborok részletes tematikája
Malware incidens kezelése (házi előkészítés)
Malware elemzés statikus és dinamikus módszerekkel. A gyakorlat a féléves házi feladat megoldását készíti elő.
Digitális elemzés (digital forensics)
Digitális elemzés munkafolyamatának bemutatása. Diszk és memória elemzés.
OS biztonság – Windows és Linux hardening
Windows és Linux jogosultságkezelés és hozzáférésvédelem: komplex beállítási lehetőségek szemléltetése példákon keresztül
(ZH)
Hálózati behatolástesztelés a gyakorlatban
Behatolástesztelés folyamatának bemutatása preparált környezetben.
Tűzfalak és egyéb monitorozó eszközök konfigurációja
Gyakorlati tűzfalazási problémák megoldása Linux és Windows tűzfalak segítségével.
Logolás és logelemzés
Logolási mmegoldások bemutatása. Logok szűrése és továbbítása. Hatékony keresés nagy mennyiségű logban.
Számítógép-biztonsági problémák a gyakorlatban, illusztratív példák, főbb számítógép-biztonsági követelmények, a számítógép-biztonság különböző szintjei. Malware-ek főbb csoportjainak bemutatása és a rosszindulatú kódok elemzésének alapjai.
Biztonsági mechanizmusok az operációs rendszer szintjén
Kernel integritás, process folyamatok izolációja, memória védelem. Felhasználóhitelesítés, jogosultságkezelés és hozzáférésvédelem módszereinek részletes tárgyalása, gyakorlati illusztráció Windows és Unix/Linux rendszerekből vett példákon keresztül.
Mobil platformok biztonsága 1 (Android)
Android platform biztonsági architektúrája, alkalmazás permission jogosultsági modellek, alkalmazások aláírása. Biztonságos boot folyamat és rendszerfrissítés. Eszközbiztonsági kérdések (pl. képernyő lezárás, háttértár titkosítás, fizikai kapcsolatok biztonsága).
Mobil platformok biztonsága 2 (iOS)
iOS platform biztonsági architektúrája, biztonságos boot folyamat és rendszerfrissítés. Külső fejlesztésű alkalmazások biztonsága, chain-of-trust. Integrált internet szolgáltatások biztonsága. Privacy problémák mobil környezetben.
Virtualizációs és konténer technológiák biztonsága
Virtualizáció alkalmazása felhő szolgáltatásokban, különböző szolgáltatás modellek (pl. SaaS, PaaS, IaaS) biztonsági kihívásai. Hardver virtualizáció fajtái és biztonsági kérdései, hypervisor-ok. Guest-to-guest, guest-to-host, és guest-to-hypervisor támadások virtualizált környezetben. Virtualizáció detekciója és a transzparenciát segítő módszerek. Konténertechnológiák és összehasonlításuk a virtualizációval biztonság szempontjából. Az OS által nyújtott, a konténerizációt támogató biztonsági mechanizmusok.
Biztonsági mechanizmusok a firmware szintjén
A firmware biztonság fontosságának motivációja, támadási példák. UEFI bootfolyamat és a biztonságos boot során alkalmazott mechanizmusok.
Fizikai támadások és bontásellenálló hardware modulok
A bontás-ellenállóság szintjei, a FIPS 140-2 szabvány. Támadás típusok bontás-ellenálló eszközök ellen: invasive és non-invasive támadások, side channel támadások, és API támadások. Intelligens chip kártyák és high-end hardver biztonsági modulok (HSM).
Hálózati behatolástesztelés (penetration testing, ethical hacking)
Tipikus támadás fázisai, az egyes fázisokban alkalmazott módszerek és eszközök, illusztratív példák. Hálózatok biztonsági tesztelése (penetration testing, ethical hacking).
Biztonsági mechanizmusok a hálózati infrastruktúra szintjén (pl. DNS, BGP)
A DNS rendszer működése, fenyegetettségei, támadási példák. A DNS biztonságának elérése DNSSEC-kel. BGP útvonalválasztó protokoll biztonsági problémái, azok következményei, lehetséges megoldásai. AS-en belüli útvonalválasztás biztonsági kérdései
VPN megoldások, Layer 2 szintű biztonság
Támadásoka a helyi hálózatban. Védekezési módszerek. Távoli hálózatok és hosztok biztonságos összekapcsolása a helyi hálózattal.
Tűzfalak
Határvédelem tűzfalakkal, tűzfalak típusai, működésük, tipikus konfigurációs beállítások, és tipikus hibák. Új generációs tűzfalak, alkalmazás detekció, tartalomszűrés. Néhány konkrét tűzfal termék bemutatása, illusztratív példák.
Behatolás detektáló és egyéb monitorozó rendszerek (IDS, IPS, SIEM, SOC, honeypot)
IPS/IDS rendszerek fajtái, működésük, konfigurációjuk. Biztonsági információk és események kezelését célzó integrált rendszerek (SIEM), security dashboard funkciók. Néhány konkrét IPS/IDS és SIEM termék bemutatása, illusztratív példák.
Hálózati forgalom rögzítése, logelemzés
Hálózati forgalom monitorozása és rögzítése. Hálózati logelemzés célja, elvi háttere és eszközei, konkrét logelemző megoldások bemutatása, illusztratív példák.
Biztonság speciális hálózatokban (ICS/SCADA, jármű CAN)
Kiberfizikai rendszerek biztonsága. Ipari irányítástechnikai rendszerek speciális biztonsági kihívásai és ajánlott megoldások. Járművek belső és egymás közötti kommunikációjának biztonsági specialitásai.
A gyakorlatok/laborok részletes tematikája
Malware incidens kezelése (házi előkészítés)
Malware elemzés statikus és dinamikus módszerekkel. A gyakorlat a féléves házi feladat megoldását készíti elő.
Digitális elemzés (digital forensics)
Digitális elemzés munkafolyamatának bemutatása. Diszk és memória elemzés.
OS biztonság – Windows és Linux hardening
Windows és Linux jogosultságkezelés és hozzáférésvédelem: komplex beállítási lehetőségek szemléltetése példákon keresztül
(ZH)
Hálózati behatolástesztelés a gyakorlatban
Behatolástesztelés folyamatának bemutatása preparált környezetben.
Tűzfalak és egyéb monitorozó eszközök konfigurációja
Gyakorlati tűzfalazási problémák megoldása Linux és Windows tűzfalak segítségével.
Logolás és logelemzés
Logolási mmegoldások bemutatása. Logok szűrése és továbbítása. Hatékony keresés nagy mennyiségű logban.
A tárgy célja a számítógépekhez kapcsolódó főbb biztonsági problémák ismertetése, és az azok megoldását szolgáló elvek és a gyakorlatban használt módszerek és eszközök bemutatása. Számítógép alatt különböző típusú számítástechnikai eszközöket értünk (pl. személyi számítógépeket, szervereket, mobil eszközöket, beágyazott számítógépeket, stb). A tárgy elsősorban ezen eszközök fizikai és operációs rendszer szintű biztonságát fedi le, az alkalmazás szintű biztonsági kérdésekkel egy másik tárgy (Szoftverbiztonság) foglalkozik.
A tárgy részletes betekintést nyújt továbbá a számítógépekből épített hálózatok biztonsági problémáiba, azok megoldási lehetőségeibe, valamint a különböző hálózatok üzemeltetési gyakorlatában használt hálózatbiztonsági technikák és eszközök működésébe. A tárgyat elvégző hallgatók olyan elméleti és gyakorlati ismereteket szereznek, melyek a hálózatok biztonságos üzemeltetésének alapját képezik, lehetővé téve a fenyegetettségek megértését és felmérését, az alkalmas biztonsági megoldások kiválasztását, integrálását, továbbfejlesztését, és üzemeltetését, valamint új megoldások tervezését. A tárgy megalapozza továbbá a hálózatok biztonsági tesztelése (ethical hacking) módszereinek elsajátítását és alkalmazását.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Előadás
Tantermi gyakorlat
Önálló munka (házi feladat megoldása)
Tanulástámogató anyagok
Online források
Előadásokhoz rendelt online olvasnivalók (könyvfejezetek, cikkek, blogsorozatok); The Cyber Security Body Of Knowledge (CyBOK) online gyűjtemény (https://www.cybok.org/) kapcsolódó fejezetei; Ross Anderson, Security Engineering, Wiley, Third Edition, 2021.; Patrick Engebretson, The Basics of Hacking and Penetration Testing, Syngress, 2nd edition 2013.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
IT biztonság, Számítógép architektúrák, Operációs rendszerek, Kommunikációs hálózatok
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
IT biztonság, Számítógép architektúrák, Operációs rendszerek, Kommunikációs hálózatok
Általános szabályok
Követelmények:
Szorgalmi időszakban
1 db ZH
2 db házi feladat
Az aláírás megszerzésének feltétele a ZH és mindkét házi feladat (egyenként is) sikeres teljesítése. Mind a ZH, mind a házi feladatok esetében, a sikeres teljesítéshez a maximálisan elérhető pontszám minimum 40%-át kell elérni.
A ZH eredménye nem számít bele a félévvégi jegybe. A házi feladatokból maximálisan 2x25 pont szerezhető, a teljesítésükhöz tehát minimum 2x10 pontot kell szerezni. A megszerzett pontok beszámítanak a félévvégi jegybe.
Vizsgaidőszakban
Szóbeli vizsga (írásbeli beugróval)
A vizsga sikeres teljesítéséhez a maximálisan elérhető pontszám minimum 40%-át kell elérni. A vizsgán maximálisan 50 pont szerezhető, a sikeres vizsgához tehát minimum 20 pontot kell elérni.
A tárgyból szerzett pontszám: P = V + HF1 + HF2, ahol V a vizsgán szerzett pontszám, HF1 és HF2 pedig a házi feladatokból szerzett pontszám.
A félévvégi jegy számítása:
jeles (5) – ha P >= 85 pont
jó (4) – ha P >= 70 pont
közepes (3) – ha P >= 55 pont
elégséges (2) – ha P >= 40 pont
elégtelen (1) – ha P < 40 pont
Pótlási lehetőségek:
A sikertelen vagy mulasztott ZH egyszer pótolható.
A házi feladatok beadási határideje a szorgalmi időszakban van, a pontos határidők kihirdetése a félév első hetében történik. A házi feladatok pótlólagosan a kihirdetett határidők után maximum 1 héttel adhatók be, az így beadott házi feladatokra azonban 15% pontlevonás kerül alkalmazásra.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
IT biztonság, Számítógép architektúrák, Operációs rendszerek, Kommunikációs hálózatok
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.