Otázky N-PSKB Počítačové systémy, komunikace a bezpečnost

Společný základ programu

1. Principy symetrických blokových šifrovacích algoritmů (Feistelovské šifry, DES, AES) a asymetrických algoritmů (RSA, Diffie-Hellman, DSA / ElGamal). Faktorizace a testování prvočíselnosti. Principy konstrukce hašovacích funkcí. Kryptosystémy založené na eliptických křivkách. (IV054, PV079)
2. Aplikace algoritmů symetrických šifer. Aplikace symetrických blokových šifrovacích algoritmů - integrita a důvěrnost, módy činnosti. Aplikace dalších symetrických algoritmů. Aplikace hašovacích funkcí, MAC. Hybridní kryptosystémy. (IV054, PV079)
3. Počítačové sítě. Síťové modely a jejich vrstvy, jejich funkčnost, interakce, standardizace. Protokoly na síťových vrstvách, funkce IPv4, pokročilé funkce IPv6, adresní prostor. Směrování: směrovače a jejich architektura, směrovací algoritmy, rodiny směrovacích algoritmů, směrování vícesměrového vysílání, MPLS, TE. Transportní protokoly: UDP, vlastnosti TCP a jeho varianty, transportní protokoly pro vysokorychlostní sítě. (PA191)
4. Popisná statistika (charakteristiky polohy a variability, pořádkové statistiky, statistiky asociace, související grafy). Diskrétní a spojité náhodné veličiny (NV). Náhodný výběr. Parametrické pravděpodobnostní modely (distribuce) NV. Centrální limitní věta. Princip věrohodnosti, bodové a intervalové odhady. Statistická inference – testování hypotéz, hladina významnosti, koeficient spolehlivosti. Testování hypotéz na jednom vzorku, dvou vzorcích, více než dvou vzorcích (včetně jednovýběrových, dvouvýběrových a párových t-testů, ANOVA a post-hoc testů), testů dobré shody. Lineární regresní model. (MV013)

Specializace - Hardwarové systémy

1. Metody návrhu kombinačních obvodů. Formy a analýzy zadání kombinačních obvodů, minimalizační metody a optimalizace na základě maximalizace pracovní frekvence, na základě minimalizace počtu logických nebo na základě testovatelnosti. Metody návrhu sekvenčních obvodů. Formy a analýzy zadání, postupy návrhu sekvenčních obvodů. Typické rušivé jevy ovlivňující správnou činnost číslicových obvodů. (PA174)
2. Bezpečnost a spolehlivost vestavěných systémů. Modelování spolehlivosti digitálních systémů, strukturní redundance, řízení spolehlivosti digitálních systémů. Návrh systémů odolných poruchám, kontrola a testování digitálních systémů, simulační a testovací metody pro návrh digitálních obvodů. (PA175)
3. Základní stavební bloky vestavěných systémů – procesor (CPU), přímý přístup do paměti DMA, přerušovací systémy (IS), vstupní a výstupní podsystémy (I/O), interní a externí podpůrné obvody (UART, SPI, I2C), analogově číslicové převodníky (ADC) a číslicově analogové převodníky (DAC), časovače a čítače, šířková modulace (PWM), řízení spotřeby, paměti. (PA176)
4. Typický hardware obvodů FPGA - vestavěné násobičky, PPC, ROM, RAM, fázové závěsy (PLL), NIOS, IP CORE a další moduly. Implementace, simulace, testování a ladění základních modulů. Modelování digitálních systémů a digitálních obvodů. (PA176)
5. Analogově číslicový převodník (ADC) a digitální převodník analogového signálu (DAC), spektrum signálu, vzorkování času a kvantování amplitudy signálu, diskrétní Fourierova transformace (DFT), rychlá Fourierova transformace (FFT), parametrický a neparametrický spektrální odhad, použití digitálních signálních procesorů ve zpracování zvuku a v dalších aplikacích. (PA190)

Specializace - Softwarové systémy

1. Softwarové inženýrství. Proces vývoje SW. Jednotný proces (UP). Agilní vývoj. Testovací fáze a typy testů. Softwarové metriky, refaktoring. Odhad náročnosti vývoje. Údržba a znovupoužití softwaru. Kvalita softwaru. (PA017)
2. Objektově orientované metody návrhu informačních systémů. Návrhové vzory. Softwarové architektury. Komponentní rozhraní a sémantická omezení na objektově orientovaných modelech, OCL. Komponentové systémy a modely, kvalitativní aspekty služeb (QoS). Objektově orientované metody vývoje softwaru, RUP. (PA103)
3. Základní pojmy softwarových architektur. Vrstvená architektura moderních informačních systémů, architektura Model-View-Controller. Architektura orientovaná na služby (SOA). Nasazení aplikací. Základní pojmy cloud computingu. Objektově-relační mapování (ORM). Vzory v podnikových aplikacích: Data Transfer Object (DTO), Data Access Object (DAO), fasáda, Dependency Injection (CI), Inversion of Control (IoC) (PA165)
4. Databáze. Systémy řízení relačních databází, terminologie, principy. Reprezentace a ukládání dat. Zpracování dotazů a optimalizace, statistiky, dělení tabulek. Indexování a hašování, indexování více atributů. Zpracování transakcí, zotavení. Zabezpečení, řízení přístupu, SQL útoky. (PA152)

Specializace - Informační bezpečnost

1. Audit, řízení bezpečnosti, řízení rizik, protiopatření. Hodnocení bezpečnosti, kritéria hodnocení a procesy. Standardy v oblasti IT bezpečnosti a kryptografie, legislativa týkající se kryptologie. Digitální podpis - konstrukce, legislativa, správa veřejných klíčů, certifikační autority a infrastruktura veřejného klíče. Ověřování uživatelů v počítačových systémech - tajné informace, tokeny, biometrie. Identifikační systémy a správa identit. (PA018)
2. Útoky na kryptografické systémy a protokoly. Využití hardwaru pro ochranu citlivých / kryptografických dat a jejich operací. Čipové karty a jejich role jako bezpečnostního mechanismu. (PA018, PV079, PV204)
3. Základy teorie kódování, Shannonova věta. Entropie. Generování skutečně náhodných a pseudonáhodných sekvencí. Kryptografické protokoly, metody ustavení klíčů, protokoly s nulovým rozšířením znalostí. Kvantová kryptografie. (IV054, PV079)
4. Pravděpodobnost. Diskrétní a spojitý pravděpodobnostní prostor. Náhodné veličiny a jejich použití. Střední hodnota, rozptyl. Stochastické procesy, Markovovy řetězce. Teorie informace (entropie, vzájemné informace), teorie kódování (Huffmanovy kódy, kapacita kanálu se šumem). (IV111)

Specializace - Počítačové sítě a komunikace

1. Grafy a grafové algoritmy. Formalizace základních grafových pojmů, grafové znázornění. Spojité a nespojité grafy, izomorfismus, obarvení, planární grafy. Algoritmy (včetně složitosti): prohledávání do hloubky a do šířky, problém nejkratších cest, minimální kostra, toky v grafech. (MA010)
2. Distribuované systémy. Synchronní a asynchronní systémy, problém ustanovení shody, selhání a byzantské poruchy, protokoly pro ustavení shody. Paralelní a distribuované počítače, základní principy, superskalární a streamingové (GPU) procesory, propojovací sítě a jejich struktura. Paměť, koherence mezipamětí. Základní principy efektivního programování v paralelních a distribuovaných prostředích, dekompozice úloh. (PA039, PA053, PA160)
3. Bezpečnost, autentizace a autorizace. Ověřování uživatelů v počítačových a síťových (distribuovaných) systémech. Protokol IPsec a jeho funkce. Problém distribuce klíčů a jeho řešení. PKI a CA, silné a slabé stránky. Zabezpečení bezdrátových sítí, základní protokoly WEP, WPA, 802.1x. Obecná bezpečnost na internetu. Autorizace, zásady, vztah mezi autentizací a autorizací. Bezpečnostní politiky, bezpečnostní kontrola. (PA160, PV234)
4. Multimédia a kolaborativní prostředí. Multimediální technologie. Vstupní / výstupní multimediální zařízení, analogový / digitální převod a jeho principy. Prostředí pro spolupráci, audio / video interakce mezi lidmi, sdílení obsahu. Audio a video distribuce, multicast, bezpečnostní problémy multimediálních přenosů. Videokonference, principy a nástroje. (PV188)