Karta Przedmiotu
| Politechnika Białostocka | Wydział Informatyki | ||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kierunek studiów | Cyberbezpieczeństwo |
Poziom i forma studiów |
pierwszego stopnia stacjonarne |
||||||||||||||||||||||||
| Grupa przedmiotów / specjalność |
Bezpieczeństwo systemów IoT | Profil kształcenia | ogólnoakademicki | ||||||||||||||||||||||||
| Nazwa przedmiotu | Projektowanie i zapewnianie bezpieczeństwa w systemach IoT | Kod przedmiotu | CYB1IOT3 | ||||||||||||||||||||||||
| Rodzaj zajęć | obieralny | ||||||||||||||||||||||||||
| Formy zajęć i liczba godzin | W | Ć | L | P | Ps | T | S | Semestr | 5,6 | ||||||||||||||||||
| 26 | 26 | Punkty ECTS | 4 | ||||||||||||||||||||||||
| Program obowiązuje od | 2026/2027 | ||||||||||||||||||||||||||
| Przedmioty wprowadzające | Architektura komputerów i systemy operacyjne (CYB1SOP), Internet rzeczy (CYB1IOT), Zarządzanie infrastrukturą sieciową (CYB1ZIS), | ||||||||||||||||||||||||||
| Cele przedmiotu |
Przekazanie wiedzy w zakresie projektowania bezpiecznych systemów IoT zgodnie z zasadami security-by-design oraz secure development lifecycle. Wykształcenie umiejętności projektowania architektury bezpieczeństwa dla systemów IoT, obejmującej zarządzanie tożsamością urządzeń, bezpieczną komunikację oraz segmentację sieci. Rozwinięcie umiejętności projektowania mechanizmów monitorowania bezpieczeństwa, wykrywania i reagowania na incydenty w środowiskach IoT. Zapoznanie z zasadami zarządzania cyklem życia bezpieczeństwa urządzeń oraz wymaganiami norm i regulacji w obszarze IoT. Odniesienia do frameworka edukacyjnego mikrokompetencji SFIA: Projektowanie oprogramowania (SWDN) – poziom 3 Bezpieczeństwo informacji (SCTY) – poziom 3 |
||||||||||||||||||||||||||
| Ramowe treści programowe | Zasady projektowania bezpiecznych systemów IoT w podejściu security-by-design oraz secure development lifecycle, z uwzględnieniem całego cyklu życia urządzenia. Zarządzanie tożsamością urządzeń i kluczami kryptograficznymi, bezpieczna komunikacja oraz architektura sieci IoT z wykorzystaniem segmentacji i modelu Zero Trust. Projektowanie mechanizmów monitorowania bezpieczeństwa, wykrywania i reagowania na incydenty oraz zarządzanie aktualizacjami i utrzymaniem systemów. Normy i regulacje oraz ich zastosowanie w praktyce projektowej. | ||||||||||||||||||||||||||
| Inne informacje o przedmiocie | przedmiot ma związek z prowadzoną na Uczelni działalnością naukową | ||||||||||||||||||||||||||
| przedmiot kształtuje umiejętności praktyczne | |||||||||||||||||||||||||||
| Wyliczenie: | Nakład pracy studenta związany z: | Godzin ogółem |
W tym kontaktowych |
W tym praktycznych |
|||||||||||||||||||||||
| udziałem w wykładach | 26 | 26 | |||||||||||||||||||||||||
| udziałem w innych formach zajęć | 26 | 26 | 26 | ||||||||||||||||||||||||
| przygotowaniem do bieżących zajęć o charakterze praktycznym | 13 | 13 | |||||||||||||||||||||||||
| realizacją zadań praktycznych | 20 | 20 | |||||||||||||||||||||||||
| przygotowaniem do zaliczenia wykładu | 15 | ||||||||||||||||||||||||||
| Razem godzin: | 100 | 52 | 59 | ||||||||||||||||||||||||
| Razem punktów ECTS: | 4 | 2.1 | 2.4 | ||||||||||||||||||||||||
| Zakładane kierunkowe efekty uczenia się | Wiedza | Umiejętności | Kompetencje społeczne |
||||||||||||||||||||||||
| CYB1_W05 | CYB1_U09 | CYB1_K01 | |||||||||||||||||||||||||
| CYB1_W07 | CYB1_U12 | CYB1_K02 | |||||||||||||||||||||||||
| CYB1_W11 | CYB1_U15 | ||||||||||||||||||||||||||
| CYB1_W14 | |||||||||||||||||||||||||||
| CYB1_W17 | |||||||||||||||||||||||||||
| Cele i treści ramowe sformułował(a) | dr inż. Tomasz Grześ | Data: | 09/04/2026 | ||||||||||||||||||||||||
| Realizacja w roku akademickim | 2028/2029 | ||||||||||||||||||||||||||
| Treści programowe | |||||||||||||||||||||||||||
| Wykład | |||||||||||||||||||||||||||
| 1. | Wprowadzenie do security-by-design w IoT – zasady projektowania bezpieczeństwa, secure development lifecycle, rola bezpieczeństwa w cyklu życia produktu | ||||||||||||||||||||||||||
| 2. | Tożsamość urządzeń IoT | ||||||||||||||||||||||||||
| 3. | Zarządzanie kluczami kryptograficznymi – generowanie, dystrybucja, rotacja i unieważnianie kluczy w środowiskach IoT | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. | Kryptografia w IoT – ograniczenia urządzeń, dobór algorytmów, zastosowania w praktyce | ||||||||||||||||||||||||||
| 5. | Bezpieczna komunikacja – TLS/DTLS, mutual authentication, szyfrowanie danych w komunikacji urządzeń | ||||||||||||||||||||||||||
| 6. | Architektura sieci IoT – segmentacja, izolacja urządzeń, zasada least privilege w komunikacji | ||||||||||||||||||||||||||
| 7. | Model Zero Trust w IoT – zasady, implementacja i wyzwania w środowiskach urządzeń wbudowanych | ||||||||||||||||||||||||||
| 8. | Monitorowanie bezpieczeństwa – zbieranie logów i telemetrii, integracja z systemami analizy bezpieczeństwa | ||||||||||||||||||||||||||
| 9. | Wykrywanie i reagowanie na incydenty – specyfika IR w IoT, scenariusze incydentów i podstawowe procedury reagowania | ||||||||||||||||||||||||||
| 10. | Zarządzanie aktualizacjami bezpieczeństwa – OTA, integralność i autentyczność aktualizacji, strategie wdrażania poprawek | ||||||||||||||||||||||||||
| 11. | Cykl życia bezpieczeństwa urządzenia – wdrożenie, utrzymanie, wycofanie z eksploatacji, zarządzanie podatnościami | ||||||||||||||||||||||||||
| 12. | Normy i regulacje w IoT – przegląd wymagań, ich wpływ na projektowanie systemów | ||||||||||||||||||||||||||
| 13. | Zaliczenie wykładu | ||||||||||||||||||||||||||
| Pracownia specjalistyczna | |||||||||||||||||||||||||||
| 1. | Konfiguracja środowiska projektowego – przygotowanie platformy IoT (np. ESP32 + broker MQTT + aplikacja backendowa), wstępna analiza architektury systemu | ||||||||||||||||||||||||||
| 2. | Projektowanie tożsamości urządzenia – generowanie kluczy i certyfikatów, konfiguracja podstawowej infrastruktury PKI | ||||||||||||||||||||||||||
| 3. | Implementacja uwierzytelniania – konfiguracja uwierzytelniania urządzenia w systemie IoT (np. certyfikaty klienta) | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. | Bezpieczna komunikacja – konfiguracja szyfrowanej komunikacji (TLS/mTLS), weryfikacja poprawności działania | ||||||||||||||||||||||||||
| 5. | Zarządzanie kluczami – implementacja podstawowych mechanizmów przechowywania i rotacji kluczy | ||||||||||||||||||||||||||
| 6. | Segmentacja sieci – konfiguracja izolacji urządzeń (np. VLAN lub środowisko wirtualne), ograniczenie komunikacji do niezbędnych usług | ||||||||||||||||||||||||||
| 7. | Wdrożenie zasad Zero Trust – implementacja podstawowych mechanizmów weryfikacji tożsamości i ograniczania dostępu | ||||||||||||||||||||||||||
| 8. | Monitorowanie bezpieczeństwa – konfiguracja zbierania logów i telemetrii z urządzeń oraz ich podstawowa analiza | ||||||||||||||||||||||||||
| 9. | Reagowanie na incydenty – symulacja prostego incydentu i zastosowanie procedury reakcji (np. odcięcie dostępu, unieważnienie klucza) | ||||||||||||||||||||||||||
| 10. | Bezpieczne aktualizacje OTA – konfiguracja procesu aktualizacji z weryfikacją integralności i autentyczności | ||||||||||||||||||||||||||
| 11. | Ocena zgodności – analiza zaprojektowanego rozwiązania względem wybranych wymagań (np. ETSI/CRA) | ||||||||||||||||||||||||||
| 12. | Projekt końcowy – zaprojektowanie i implementacja podstawowej architektury bezpieczeństwa dla systemu IoT | ||||||||||||||||||||||||||
| 13. | Prezentacja projektów, wystawienie ocen | ||||||||||||||||||||||||||
| Metody dydaktyczne (realizacja stacjonarna) |
|||||||||||||||||||||||||||
| W | wykład informacyjny, wykład problemowy, wykład z prezentacją multimedialną | ||||||||||||||||||||||||||
| Ps | programowanie z użyciem komputera | ||||||||||||||||||||||||||
| Metody dydaktyczne (realizacja zdalna) |
|||||||||||||||||||||||||||
| W | wykład informacyjny, wykład problemowy, wykład z prezentacją multimedialną | ||||||||||||||||||||||||||
| - | |||||||||||||||||||||||||||
| Forma zaliczenia | |||||||||||||||||||||||||||
| W | zaliczenie pisemne | ||||||||||||||||||||||||||
| Ps | ocena sprawozdań z wykonanych zadań oraz ocena projektu | ||||||||||||||||||||||||||
| Warunki zaliczenia | |||||||||||||||||||||||||||
| W | Uzyskanie min. 30% punktów z każdego efektu uczenia się z zakresu wiedzy, a po spełnieniu tego warunku ostateczna ocena wynika z sumy uzyskanych punktów. Kryteria oceny: [ 0 – 50]% punktów – 2.0 (50 – 60]% punktów – 3.0 (60 – 70]% punktów – 3.5 (70 – 80]% punktów – 4.0 (80 – 90]% punktów – 4.5 (90 – 100]% punktów – 5.0 |
||||||||||||||||||||||||||
| Ps | Minimalne wymagania odnośnie efektów uczenia się: E3 - identyfikacja podstawowych elementów architektury bezpieczeństwa E4 - zaproponowanie co najmniej jednego mechanizmu zabezpieczającego dla wskazanego elementu systemu E5 - wskazanie jednego sposobu monitorowania lub reakcji na incydent w systemie IoT E6 - przygotowanie krótkiego opisu zawierającego zastosowane rozwiązanie oraz jego uzasadnienie E7 - realizacja projektu na min. 50% punktów Zaliczenie całości po spełnieniu powyższych warunków oraz zsumowaniu uzyskanych punktów. Kryteria oceny: [ 0 – 50]% punktów – 2.0 (50 – 60]% punktów – 3.0 (60 – 70]% punktów – 3.5 (70 – 80]% punktów – 4.0 (80 – 90]% punktów – 4.5 (90 – 100]% punktów – 5.0 |
||||||||||||||||||||||||||
| Symbol efektu | Zakładane efekty uczenia się | Odniesienie do efektów uczenia się zdefiniowanych dla kierunku studiów | |||||||||||||||||||||||||
| Wiedza | Umiejętności | Kompetencje społeczne |
|||||||||||||||||||||||||
| Wiedza: student zna i rozumie | |||||||||||||||||||||||||||
| E1 | zasady projektowania bezpiecznych systemów IoT w podejściu security-by-design oraz mechanizmy zapewniania bezpieczeństwa w całym cyklu życia urządzenia | ||||||||||||||||||||||||||
| E2 | metody zarządzania tożsamością urządzeń, kluczami kryptograficznymi oraz mechanizmy bezpiecznej komunikacji i monitorowania bezpieczeństwa | ||||||||||||||||||||||||||
| Umiejętności: student potrafi | |||||||||||||||||||||||||||
| E3 | zaprojektować podstawową architekturę bezpieczeństwa dla systemu IoT z uwzględnieniem tożsamości urządzeń i komunikacji | ||||||||||||||||||||||||||
| E4 | zaprojektować podstawowe mechanizmy monitorowania bezpieczeństwa i reagowania na incydenty | ||||||||||||||||||||||||||
| E5 | dobrać i zastosować mechanizmy zabezpieczeń (np. uwierzytelnianie, szyfrowanie, segmentacja) do określonego scenariusza systemu IoT | ||||||||||||||||||||||||||
| E6 | przygotować opis projektu bezpieczeństwa systemu IoT obejmujący zastosowane mechanizmy oraz uzasadnienie przyjętych rozwiązań | ||||||||||||||||||||||||||
| Kompetencje społeczne: student jest gotów do | |||||||||||||||||||||||||||
| E7 | projektowania rozwiązań IoT z uwzględnieniem odpowiedzialności za bezpieczeństwo użytkowników i systemów oraz zgodności z wymaganiami regulacyjnymi | ||||||||||||||||||||||||||
| Symbol efektu | Sposób weryfikacji efektu uczenia się | Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja | |||||||||||||||||||||||||
| E1 | zaliczenie pisemne | W | |||||||||||||||||||||||||
| E2 | zaliczenie pisemne | W | |||||||||||||||||||||||||
| E3 | ocena sprawozdań z wykonanych zadań, ocena projektu | Ps | |||||||||||||||||||||||||
| E4 | ocena sprawozdań z wykonanych zadań, ocena projektu | - | |||||||||||||||||||||||||
| E5 | ocena sprawozdań z wykonanych zadań, ocena projektu | Ps | |||||||||||||||||||||||||
| E6 | ocena sprawozdań z wykonanych zadań, ocena projektu | Ps | |||||||||||||||||||||||||
| E7 | ocena sprawozdań z wykonanych zadań, ocena projektu | Ps | |||||||||||||||||||||||||
| Literatura podstawowa | |||||||||||||||||||||||||||
| 1. | F. Chantzis, I. Stais, P. Calderon, E. Deirmentzoglou i in., Hakowanie internetu rzeczy w praktyce. Przewodnik po skutecznych metodach atakowania IoT, Helion, Gliwice, 2021 | ||||||||||||||||||||||||||
| 2. | M. Sikorski, Internet rzeczy, PWN, Warszawa, 2019 | ||||||||||||||||||||||||||
| 3. | A. King, Programowanie Internetu rzeczy. Wprowadzenie do budowania zintegrowanych rozwiązań IoT między urządzeniami a chmurą, Helion, Gliwice, 2021 | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. | D. Guinard, V. Trifa, Internet rzeczy. Budowa sieci z wykorzystaniem technologii webowych i Raspberry Pi, Helion, Gliwice, 2017 | ||||||||||||||||||||||||||
| 5. | S. Saxena, A.K. Pradhan (red.), Internet of Things: Security and Privacy in Cyberspace, Springer, Singapore, 2022 | ||||||||||||||||||||||||||
| Literatura uzupełniająca | |||||||||||||||||||||||||||
| 1. | OWASP Foundation, OWASP Firmware Security Testing Methodology (FSTM), https://owasp.org, (dostęp online, bezpłatny), 2026 | ||||||||||||||||||||||||||
| 2. | OWASP Foundation, OWASP IoT Attack Surface Areas, https://owasp.org (dostęp online, bezpłatny), 2026 | ||||||||||||||||||||||||||
| 3. | ENISA, Baseline Security Recommendations for IoT, https://enisa.europa.eu, (dostęp online, bezpłatny), 2017 | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. | NIST IR 8228, Considerations for Managing IoT Cybersecurity and Privacy Risks, https://csrc.nist.gov, (dostęp online, bezpłatny), 2019 | ||||||||||||||||||||||||||
| 5. | FIRST, Common Vulnerability Scoring System v3.1 Specification Document, https://first.org, (dostęp online, bezpłatny), 2026 | ||||||||||||||||||||||||||
| Koordynator przedmiotu: | dr inż. Tomasz Grześ | Data: | 09/04/2026 | ||||||||||||||||||||||||