Wstęp do cyberbiobezpieczeństwa

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

WBIO

2

Przedmiot stanowi wprowadzenie do obszaru CyberBioBezpieczeństwa. W ramach wstępu omówione zostaną podstawy zagadnień związanych z biologią molekularną, syntetyczną, biotechnologią i bioinformatyką – punktu wyjścia do zrozumienia specyfiki cyberbiobezpieczeństwa. Właściwa tematyka przedmiotu obejmie zagadnienia związane przede wszystkim z wykorzystaniem tzw. metod bio-inspirowanych w cyberbezpieczeństwie oraz ich zastosowaniem w odniesieniu do pojedynczego użytkownika (np. Bio-IoT), jak również w aplikacjach wielkoskalowych (np. nowoczesna medycyna, przemysł). Koncepcje znanych ataków przedstawione zostaną w postaci studium przypadków. Omówiona zostanie specyfika, potencjalne zagrożenia, metodyki ich wykrywania, monitorowania oraz zabezpieczeń. Materiał podsumowany zostanie perspektywami wykorzystania zdobytych kompetencji w ścieżce zawodowej.

WYKŁADY:

1. CyberBioBezpieczeństwo (6 godz.)
   Wprowadzenie do tematyki przedmiotu: digitalizacja medycyny i nauk biologicznych; Mapowanie zagadnień biomed na cyberbezpieczeństwo, klasyfikacja zagrożeń; Podstawy biologii molekularnej, syntetycznej i biotechnologii / podstawy bioinformatyki: kluczowe zagadnienia / terminologia, struktury danych, biobanki / bazy danych, wektory ataku, aspekty bezpieczeństwa; Cyber- a biobezpieczeństwo; Koncepcje znanych ataków: studium przypadków; Aspekty psychologiczne, społeczne, etyczne, prawne; CyberBioBezpieczeństwo w kontekście aktualnych wydarzeń;
2. Koncepcje bio-inspirowane w cyberbezpieczeństwie (2 godz.)
   Modele w skali makro i mikro; Taksonomia bio-inspirowanego cyberbezpieczeństwa: biomimetyka, inteligencja rozproszona, mutacje genetyczne, regulacja biologiczna, sekwencjonowanie; Immunologia: koncepcja sztucznego układu odpornościowego, modele agentowe; Modele wirusowe;
3. Cyberbezpieczeństwo w ochronie zdrowia, infrastrukturze krytycznej i sektorach przemysłu / bioekonomii (2 godz.)
   Przegląd i orientacja w tematyce: współczesna medycyna, infrastruktura medyczna, sektory przemysłowe, łańcuchy dostaw, bioekonomia w kontekście cyberbezpieczeństwa, przegląd podatności, wektorów ataku, aspektów bezpieczeństwa, szacowanie ryzyka; Aspekty praktyczne ataków: kryteria doboru potencjalnych ofiar, metody monitoringu, mitygacja ryzyka, dobre praktyki, strategie długoterminowe;
4. CyberBioBezpieczeństwo użytkownika / Bio-IoT (4 godz)
   Wprowadzenie do tematyki cyberbiobezpieczeństwa w kontekście użytkownika; Manipulacje na materiale genetycznym: programowanie żywych komórek, koncepcja kompilatora genetycznego, ksenoboty, wektory ataku, aspekty bezpieczeństwa; DNA computing, DNA storage, przechowywanie danych w strukturach biologicznych, DNA-of-things, wektory ataku, aspekty bezpieczeństwa; Koncepcja i wykorzystanie Bio-IoT, elektronika molekularna, wektory ataku, aspekty bezpieczeństwa;
5. Cyberbiobezpieczeństwo a rynek pracy / Podsumowanie (1 godz.)
   Podsumowanie przedmiotu jako interdyscyplinarnej, nowo rozwijającej się gałęzi w cyberbezpieczeństwie, Model obszarów cyberbiobezpieczeństwa - zagadnienia, kompetencje, perspektywy i kierunki zawodowe;

PROJEKT:

Zajęcia projektowe będą miały za zadanie trenowanie umiejętności ilustrujących zagadnienia wykładowe. Celem zajęć projektowych będzie praktyczne wprowadzenie studentów w zagadnienia cyberbiobezpieczeństwa. W ramach zajęć projektowych studenci będą realizować zadania koncepcyjne oraz implementacyjne z zakresu bio-inspirowanego cyberbezpieczństwa. Dodatkowym, istotnym zadaniem będzie krytyczna analiza materiałów źródłowych z zakresu zagadnień wykładowych.

Wybrane tematy projektowe:

1. Podstawowe operacje bioinformatyczne w kontekście technik cyberbezpieczeństwa
2. Wykrywanie podatności w oprogramowaniu do analizy kwasów nukleinowych
3. Kodowanie złośliwego oprogramowania w nici kwasu nukleinowego
4. Implementacja algorytmu sieci neuronowej dla wybranego problemu np. biometryka
5. Monitorowanie, modelowanie, symulowanie i wykrywanie zagrożeń urządzeń Bio-IoT

Materiały do zajęć – slajdy, opracowania, artykuły

Oprogramowanie:

• Systemy operacyjne Windows, Linux, macOS – wersje klienckie i serwerowe;
• Oprogramowanie open source i specjalistyczne narzędzia (np. oprogramowanie bioinformatyczne) do realizacji zadań praktycznych z zakresu przedmiotu;

103600 - Instytut Telekomunikacji

103600 - Instytut Telekomunikacji