Ficha Unidade Curricular (FUC)
Informação Geral / General Information
Carga Horária / Course Load
Área científica / Scientific area
Ciências e Tecnologias da Informação
Departamento / Department
Ano letivo / Execution Year
2021/2022
Pré-requisitos / Pre-Requisites
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Objetivos Gerais / Objectives
O objetivo do curso é apresentar aos participantes os fundamentos e conceitos emergentes de cibersegurança e blockchain (BC), bem como fornecer uma visão geral das tendências futuras e da investigação em curso nesta área nova e em rápido crescimento: - Estudar os princípios, problemas de investigação e aplicações; - Adquirir experiência com tecnologias e plataformas blockchain e de cibersegurança; - Ajudar os estudantes a desenvolver capacidades de autoestudo para que possam acompanhar as tecnologias, ferramentas e técnicas em rápida mudança nesta área de conhecimento.
Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes
(SABER) OA1. Aprofundar o domínio das abordagens, tecnologias, normas, ferramentas e técnicas mais usadas em cibersegurança e BC. OA2. Adquirir espírito crítico quanto aos constrangimentos na conceção, desenho, implementação e exploração de soluções para contextos de cibersegurança e BC. OA3. Aumentar a capacidade de integrar / associar os conhecimentos adquiridos nos vários domínios do conhecimento da cibersegurança e BC. (SABER FAZER) OA4. Melhorar conhecimentos na área da cibersegurança e BC, através de trabalhos práticos e projetos representativos destas áreas de conhecimento. OA5. Compreender e usar as especificações de referência / padrão, protocolos e pilhas protocolares nas áreas da cibersegurança e BC. (COMPETÊNCIAS TRANSVERSAIS) OA6. Aumentar a capacidade de desenvolver investigação e inovação através de conceitos, tecnologias e ferramentas na área da cibersegurança e blockchain. OA7. Desenvolver competências de trabalho em grupo.
Conteúdos Programáticos / Syllabus
CP1 [Criptografia] cifras, certificados e assinaturas digitais, distribuição de chaves e autoridades de certificação CP2 [Cibersegurança] Modelos de referência, Gestão de risco e o fator humano CP3 [Contexto em cibersegurança] Análise de contexto, gestão e partilha da informação em cibersegutança CP4[Práticas de segurança] routers, firewalls, IDS e armadilhas. CP5 [Políticas de segurança] regras, politicas e controlos de segurança CP6 [Segurança das comunicações ao nível das várias camadas do modelo OSI] IPsec, IKEv2, SSL/TLS, SSH CP7 [Introdução ao Blockchain (BC)] Conceitos principais e uma visão geral sobre: 1) Transações; 2) Blocos; 3) Hashes; 4) Consensos; 5) Verifição e confirmação de blocos. CP8 [Distributed Ledger Technology (DLTs)] CP9 [CriptoMoeda, Smart Contracts e Mercados] CP10 [Digital Identity and Credentialing] Personally Identifiable Information (PII), Verifiable Credentials (VC), Decentralized Identifiers (DIDs). CP11 [BC applications]
Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes
O alinhamento dos conteúdos programáticos (CP) com os objetivos de aprendizagem (OA) é o seguinte: OA1 - {CP1, CP2, CP3, CP4, CP5, CP6, CP7,CP8, CP9, CP10, CP11} OA2 - {CP3, CP4, CP5, CP11} OA3 - {CP1, CP2, CP3, CP4, CP5, CP6, CP7, CP8, CP9, CP10, CP11} OA4 - {CP6, CP8, CP11} OA5 - {CP3,CP4, CP6, CP7, CP8, CP9, CP10} OA6 - {CP1, CP2, CP3, CP4, CP5, CP6, CP7, CP8 ,CP9, CP10, CP11} OA7 - {CP1, CP2, CP3, CP4, CP5, CP6, CP7, CP8 CP9, CP10, CP11}
Avaliação / Assessment
Avaliação periódica: Trabalho individual com peso de 100% da nota a entregar durante a 1ª época de exames. Nota mínima de 10 valores. Avaliação final: Trabalho individual com peso de 100% da nota a entregar durante a segunda época
Metodologias de Ensino / Teaching methodologies
Nas aulas teóricas serão usados slides ilustrados com exemplos, demonstrações de ferramentas, filmes pedagógicos de curta duração e, eventualmente, apresentações de oradores convidados. Nas aulas práticas será realizado o trabalho de grupo com intuitos formativos, consolidando o processo de aprendizagem pela compreensão da aplicabilidade dos conceitos e técnicas introduzidos nas aulas teóricas. Sempre que possível, esses trabalhos tirarão partido de ferramentas suportando o estado-da-arte.
Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes
(OA1) Nas aulas são introduzidos conceitos, técnicas e abordagens recentes de blockchaine tecnologias associadas. Os grupos de estudantes farão apresentações orais do estado-da-arte em tópicos específicos da matéria. (OA2) Pelo menos uma das tarefas práticas abrangerá a avaliação do estado da arte em algumas das tecnologias relevantes cibersegurança e BC, cujos resultados serão compartilhados com os demais colegas da turma, para estimular o pensamento crítico. (OA3) Através da apresentação de casos de estudo será estimulada a discussão sobre as relações de complementaridade e/ou interdependência entre os vários tópicos do curso. (OA4) Os trabalhos práticos estarão intimamente relacionados com os tópicos introduzidos nas sessões de seminário, permitindo consolidar o processo de aprendizagem. (OA5) Em geral, todos os tópicos e trabalhos práticos levantam questões e implicam o domínio dos temas relacionados com cibersegurança e BC. Exploram os tópicos de cibersegurança, segurnaça ao nível de redes, conceitos de criptografia, BC moeda digital, smart contract e wallets. (OA6) Desejavelmente os trabalhos práticos serão desenvolvidos sobre plataformas, sistemas e serviços de referência, académicos e/ou empresariais, promovendo o surgimento de novas perguntas de investigação e/ou produtos/serviços inovadores. (OA7) Os trabalhos práticos serão realizados em grupo, dependendo o tamanho dos grupos da complexidade dos trabalhos em causa.
Observações / Observations
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Bibliografia Principal / Main Bibliography
Nathaniel Popper , Digital Gold: Bitcoin and the Inside Story of the Misfits and Millionaires Trying to Reinvent Money, Publisher: Harper Paperbacks; Reprint edition (May 24, 2016),ISBN-10: 006236250X Daniel Drescher, Blockchain Basics: A Non-Technical Introduction in 25 Steps from Paperback, Publisher: Apress; 1st ed. edition (16 Mar. 2017), ISBN-10: 1484226038 William Stallings (2016) Cryptography and Network Security: Principles and Practice (7th Edition), Prentice-Hall, ISBN-13: 978-0134444284
Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography
Exploiting Ripple Transaction Ordering For Fun And Profit http://availableimagination.com/exploiting-ripple-transaction-ordering-for-fun-and-profit/ Ripple Consensus Whitepaper https://ripple.com/files/ripple_consensus_whitepaper.pdf Mimblewimble. Poelstra. https://scalingbitcoin.org/papers/mimblewimble.pdf Introduction to post-quantum cryptography. Bernstein. https://www.pqcrypto.org/www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783540887010-c1.pdf A Fast and Scalable Payment Network with Bitcoin Duplex Micropayment Channels. Decker, et. al. http://www.tik.ee.ethz.ch/file/716b955c130e6c703fac336ea17b1670/duplex-micropayment-channels.pdf Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains. Back, et. al. https://blockstream.com/sidechains.pdf Scanning Live Ethereum Contracts for the "Unchecked-Send" Bug. Wen et. al. http://hackingdistributed.com/2016/06/16/scanning-live-ethereum-contracts-for-bugs/ To fork or not to fork. Wilcke. https://blog.ethereum.org/2016/07/15/to-fork-or-not-to-fork/ The Hard Fork: What's About to Happen to Ethereum and The DAO. Castillo. https://www.coindesk.com/hard-fork-ethereum-dao/ Ethereum Background. https://solidity.readthedocs.io/en/develop/introduction-to-smart-contracts.html Ethereum: A Secure Decentralised Generalised Transaction Ledger. Wood. http://gavwood.com/paper.pdf. A Next-Generation Smart Contract and Decentralized Application Platform. https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper Zerocash: Decentralized Anonymous Payments from Bitcoin. Ben-Sasson, et. al. http://zerocash-project.org/media/pdf/zerocash-extended-20140518.pdf Zerocoin: Anonymous Distributed E-Cash from Bitcoin. Miers, et. al. http://spar.isi.jhu.edu/~mgreen/ZerocoinOakland.pdf Bitcoin-NG: A Scalable Blockchain Protocol. Eyal et. al. https://www.usenix.org/system/files/conference/nsdi16/nsdi16-paper-eyal.pdf March 2013 Chain Fork Post-Mortem. https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0050.mediawiki Measuring the Longitudinal Evolution of the Online Anonymous Marketplace Ecosystem. Soska et. al. https://www.usenix.org/system/files/conference/usenixsecurity15/sec15-paper-soska.pdf Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable. Eyal et. al. http://www.cs.cornell.edu/~ie53/publications/btcProcFC.pdf Bitcoin and The Age of Bespoke Silicon. Taylor. http://cseweb.ucsd.edu/~mbtaylor/papers/bitcoin_taylor_cases_2013.pdf PATRICIA - Practical Algorithm to Retrieve Information Coded in Alphanumeric, Donald Morrison, Journal of the ACM, 15(4):514-534, October 1968 Is Bitcoin a Real Currency? An Economic Appraisal (download linked file): http://www.nber.org/papers/w19747 A Design Principle for Hash Functions, Damgard. Cluster pub directory: ~/mark/pub/56600/pfds/Damgard.A.Design.Principle.for.Hash.Functions.pdf .Antonopoulos, Mastering Bitcoin: Programming the Open Blockchain, 2nd edO'Reilly, 2017. ISBN: 978-1491954386 Narayanan, et. al Bitcoin and Cryptocurrency Technologies: A Comprehensive Introduction,. Princeton, 2016. ISBN: 978-0691171692 Jeff Reed, Smart Contracts: The Essential Guide to Using Blockchain Smart Contracts for Cryptocurrency Exchange Publisher: CreateSpace Independent Publishing Platform (October 11, 2016), ISBN-10: 1539457443 Saifedean Ammous, The Bitcoin Standard: The Decentralized Alternative to Central Banking Hardcover , Publisher: Wiley; 1 edition (April 24, 2018), ISBN-10: 1119473861 Andreas M. Antonopoulos, Mastering Bitcoin: Programming the Open Blockchain, O?Reilly 2nd Edition, ISBN-13: 978-1491954386
Data da última atualização / Last Update Date
2024-02-16