Segurança de Redes e Sistemas de Computadores

Caracterização geral

Pré-requisitos

Conhecimentos previamente adquiridos sobre fundamentos de redes de computadores, protocolos e serviços na pilha TCP/IP, sistemas distribuídos e sistemas de operação. Conhecimento e prática de programação em sistemas distribuídos. Referenciam-se os seguintes tópicos como requisitos importantes:

• Redes de computadores e conhecimento sobre protocolos da pilha TCP/IP e sua operação na Internet
• Sistemas distribuídos: fundamentos, arquiteturas, modelos e paradigmas de programação e operação de sistemas distribuídos
• Prática inicial de programação de aplicações para sistemas distribuídos e para suporte em ambiente Internet
• Sistemas operativos e conhecimentos de gestão de recursos ao nível do sistema operativo bem como prática e autonomia de operação em ambiente Shell e ferramentas em linha de comando
• Autonomia para instalação de aplicações ou componentes ao nível do sistema operação
• Prática anterior e autonomia no uso de ferramentas, linguagens de programação (ex. Python ou Java, ou C ou C# ou C++) e prática de desenvolvimento e teste em ambiente Shell (sistema operativo)
• Conhecimento e prática inicial com tecnologias e ferramentas de virtualização (ex., Docker, VMs)
• Prática com ambientes de desenvolvimento de software (ex., Eclipse, IntelliJ, XCode ou VStudio)

Bibliografia

W. Stallings, Network Security Essentials - Applications and Services, Pearson, 6/E, 2021

W. Stallings, L. Brown, Computer Security: Principles and Practice, Pearson, 4/E, 2021

W. Stallings, Cryptography and Network Security - Principles and Practice, Pearson 8/E, 2023

P.C.Van Oorschot, Computer Security and the Internet, Springer, 2/E, 2021

Obs) Sugestão de leituras complementares de artigos seleccionados de revistas e/ou conferências científicas relevantes serão indicados nas aulas

Método de ensino

Dependendo da audiência e alunos inscritos, algumas as aulas podem também ser lecionadas em língua inglesa. Os materiais e bibliografia são disponibilizados em língua inglesa.

As aulas teóricas têm coo objetivo a explicação, análise e discussão dos diversos tópicos do programa da unidade curricular. O método de ensino parte da disponibilização inicial de materiais e referências bibliográficas permitindo a sua leitar prévia pelos alunos, consistindo a aula na apresentação, explicação, clarificação de dúvidas das leituras para cada tópico, em articulação com a motivação bem como de identificação de problemas e soluções relacionadas com cada tópico abordado . Durante as aulas fomenta-se a discussão e análise crítica sobre vantagens, limitações, restrições ou alternativas de diferentes soluções apresentadas para os problemas identificados. De forma complementar são ainda utilizados exemplos e demonstrações rápidas para uma aproximação imediata a soluções práticas ou ferramentas associadas aos tópicos apresentados.

As aulas práticas são dedicadas a demonstrações e exemplificações em laboratório, bem como acompanhamento de exercícios e projetos de avaliação, possibilitando aos alunos a experiência de articulação teórico-prática e como os mecanismos, ferramentas, suportes de programação ou sistemas inicialmente apresentados em aula teórica podem ser aplicados na prática, na cobertura dos tópicos ao longo da disciplina.

os alunos têm à sua disposição horários adicionais pré-reservados de contacto com o docente (nu total de cerca de 28 a 30 horas no semstre).

Método de avaliação

A avaliação é composta pelos seguintes componentes:

• Avaliação teórico-prática com base em testes de ferquência
• Avaliação prática com base em projetos de avaliação

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Avaliação teórico-prática

• 2 Testes presenciais de frequência: T1, T2
• T1:  Teste intermédio (peso: 25%)
• T2:  Teste final (peso: 30%)
• E: Exame presencial de recurso, no caso de não dispensa nem aprovação com frequência (55%)
• Os testes e o exame são realizados sem consulta ou uso de quaisquer dispositivos de comunicação ou de computação. 
• Para cada teste é apenas permitido o uso de um resumo impresso até ao máximo de 4 páginas A4 para utilização individual e intransmissível, sendo esse resumo entregue juntamente com a entrega do teste ou do exame

Avaliação prática

• 2 Projetos: P1, P2 desenvolvidos individualmente ou em grupo (2 estudantes)
• P1: projeto intermédio (peso: 20%)
• P2: projeto final (peso: 25%)
• Os projetos serão avaliados com base nos seguintes critérios:
• Avaliação do trabalho em grupo (peso: 70%)
• Avaliação individualizada (peso: 30%)
• A entrega dos projectos pode envolver a disponibilização de código em repositório de projeto (Git) com os lmentos requeridos, subissão de um formulário de auto-avaliação de requisitos atingidos e relatório-resumido com aspetos de implmentação e  resultados obtidos 
• Outros critérios específicos de avaliação envolvendo os requisitos a realizar bem como os elementos de entrega dos projetos nas datas de entrega, serão indicados no enunciado de cada projeto
• A classificação prática individualizada nos projetos é definida pelo mérito individual no processo de desenvolvimento dos projetos . Esta componente é aferida ponderando a distribuição de trabalho entre os elementos do grupo, tal como reportada pelos alunos no relatório do projeto, com a quantidade, dificuldade e relevância de trabalho individual percecionado através dos “commits” em repositório GIT de gestão e entrega dos projetos. podendo conter uma possível valorizçação de bónus (até 10% da avaliação do projeto) com base no registo de presença e de participação ativa com base em questões de aula nas aulas teóricas ou com registo de realização de demonstrações presenciais no laboratório (em contexto de aula prática)

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Condições para obtenção de frequência

• Obtenção de nota maior ou igual a 7,5/20 em todos os componentes de avaliação prática

Condições para obtenção de aprovação com frequência

• Obtenção das condições de frequência
• Obtenção de nota maior ou igual a 7,5/20 em cada um dos testes de avaliação teórico-prática
• Obtenção de nota maior ou igual a 9,5/20 pesando todos os componentes de avaliação

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Informação adicional:

*) Tanto o professor como os alunos podem requerer a realização de uma prova oral (com todos ou apenas parte dos elementos do grupo) para apresentação e discussão dos trabalhos realizados e reportados, com base nas versões e materiais de entrega nas datas de entrega, bem como de discussão de auto-avaliação da participação dos alunos nos resultados obtidos em desenvolvimentos em grupo.

Todos os componentes de avaliação são avaliados na escala de 0 a 20 valores, com arredondamento às décimas de valor

*) Obtenção de frequência com avaliação em 2022/2023 ou 2023/2024 é válida para 2024/2025

Conteúdo

Programa resumido:

• Introdução
• Criptografia: fundamentos, métodos, algoritmos e técnicas
• Autenticação de sistemas
• Autenticação de utilizadores
• Modelos e métodos de controlo de acessos
• Proteção das comunicações: segurança das redes de comunicação e segurança na Internet
• Segurança de sistemas
• Computação confiável e computação confidencial

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Programa detalhado:

• Introdução
• Fundamentos de segurança de sistemas e redes de computadores
• Segurança e privacidade na Internet

• Criptografia: fundamentos, métodos, algoritmos, técnicas e ferramentas
• Criptografia simétrica: cifras de blocos e cifras em cadeia
• Criptografia assimétrica e parametrizações relevantes
• Assinaturas digitais e sua normalização
• Sínteses de segurança
• Códigos de autenticação de dados e mensagens
• Autenticação e distribuição de segredos e chaves criptográficas
• Certificação X509 e infraestruturas de chave pública
• Criptografia pós-quântica: utilização e métodos normalizados

• Autenticação de sistemas
• Protocolos e padrões de autenticação entre sistemas e componentes de sistemas
• Atestação remota de software

• Autenticação de utilizadores
• Métodos e fatores de autenticação
• Dispositivos de autenticação
• Autenticação com múltiplos fatores
• Gestão de identidades digitais e federação de identidades

• Controlo de acessos
• Modelos e métodos de controlo de acessos
• Identidades digitais e controlo de acessos
• Gestão integrada de autenticação e controlo de acessos: plataformas IAM

• Proteção das comunicações: segurança das redes de comunicação e segurança na Internet
• Segurança para redes de computadores
• Segurança na Internet
• Segurança na pilha TCP/IP e padrões de segurança
• TLS, DTLS e SSH
• IPSec e VPNs
• Segurança de sistemas de mensagens
• Protocolos de segurança para correio eletrónico
• DNSsec e soluções alternativas para segurança do DNS

• Segurança de sistemas
• Segurança ao nível do sistema operativo
• Virtualização e segurança com virtualização e máquinas virtuais
• Sistemas de defesa de perímetro
• Meios de deteção e recuperação de intrusões
• Meios para tolerância a intrusões

• Meios para computação confiável
• Métodos e meios de computação confiável
• Proteção ao nível do Hardware
• TPMs e ambientes para execução confiável
• Métodos e meios para computação confidencial

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: