Программирование на Python

Магистратура 2023/2024

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Статус: Курс обязательный (Кибербезопасность)

Направление: 10.04.01. Информационная безопасность

Кто читает: Кафедра информационной безопасности киберфизических систем

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1-й курс, 2, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Прогр. обучения: Кибербезопасность

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 60

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

В рамках дисциплины студенты научатся описывать алгоритмы для решения задач и работы с данными. Разберут, как улучшить и упростить программу с помощью модулей, итераторов, декораторов. Изучат технологии для тестирования кода, разбора текста и веб-страниц. По завершению дисциплины студенты будут обладать теоретическими знаниями и профессиональными компетенциями программирования на языке Python, такими как работа с файлами, работа с внешними API: работа с разными форматами данных, работа с библиотекой requests, http-запросы, работа с классами на примере API VK. GIT — система контроля версий: внедрение системы контроля версий; история работы и ветки; командная работа. Профессиональная работа с Python: модули, пакеты, импорты в Python, итераторы, генераторы, декораторы. Применение Python на практике: разработка тестов, регулярные выражения, веб-скрапинг

Цель освоения дисциплины

Получение навыка программирования для автоматизации процессов защиты систем

Планируемые результаты обучения

Умеет писать код, используя условные конструкции; выполнять операции сравнения
Умеет различные объекты записывать в файл Python и читать их обратно, умеет объединять аналитические данные из разных систем в одну структуру
Знает в каких случаях эффективнее применять функции, а в каких классы. С какими проблемами можно столкнуться при применении функции и как применение классов может решить проблемы
Умеет объявить класс в Python
Знает, что такое регулярные выражения и чем они отличаются от простого поиска
Знает синтаксис регулярных выражений
Знает модуль re в Python
Умеет использовать регулярные выражения на практике
Знает существующие системы контроля версий, архитектуру работы git и svn, понятие CI/CD
Умеет создавать git репозиторий, создавать ветки в локальном и удаленном репозитории, выкладывать свои изменения в удаленный репозиторий, разрешать конфликты при работе с Git-репозитори
Умеет настраивать базовые CI/CD пайплайны
Знает как отправлять HTTP-запросы с помощью Python, используя соответствующие библиотеки
Умеет отправлять HTTP-запросы с помощью Python, использует библиотеку requests
Знает типы API, как работать с различными форматами данных (формат JSON), библиотеки для работы с API
Умеет использовать Python для работы с API и автоматизировать задач
Знает инструменты для сканирования уязвимостей, библиотеки для обработки данных
Умеет писать скрипты для автоматического сканирования и анализа уязвимостей
Знает базовые понятия языка Python, его преимущества, принципы работы в Jupyter Notebook.
Знает почему обязательно нужно писать комментарии в коде и в чём особенности простых арифметических операций в Python 3.
Познакомился с переменными и знает как их называть.
Знает применение переменных, условных конструкций и логических операторов, написание кода.
Умеет реализовывать поставленные задачи, используя типы данных и циклы; создавать собственные функции и умеет работать со встроенными.
Знает типичные проблемы со временем, ведущие к ошибкам при обработке и интерпретации данных.
Знает, как работать с ошибками в Python: чтение ошибок, обработка информации, как запрашивать помощь при работе с ошибками.
Умеет работать с датами в Datetime: знает как из строк получать полноценный объект даты и времени, как импортировать библиотеку, как заполнять datetime, как сравнивать, вычитать и прибавлять даты.
Знает формат Unixtime как альтернативой Datetime.
Знает специализированные инструменты, позволяющие расследовать инциденты, восстанавливать данные, устранять угрозы и обеспечивать безопасное функционирование систем и сетей.
Умеет писать скрипты для автоматического восстановления данных, устранения угроз безопасности.
Знает специализированные инструменты и библиотеки автоматизации для управления настройками СЗИ и SIEM- систем.
Умеет разрабатывать сценарии автоматизации для управления настройками безопасности сети и систем (контроль изменений конфигураций и обработку логов с использованием Python-скриптов и библиотек).

Содержание учебной дисциплины

1. Введение в программирование
2. Управляющие конструкции и коллекции
3. Функции и области видимости
4. Работа с файлами и пакетами
5. Время и даты в Python
6. Классы и объекты (ООП)
7. Регулярные выражения и основы синтаксического разбора
8. GIT - система контроля версий
9. Взаимодействие в WWW
10. Работа с API
11. Автоматизация поиска уязвимостей на Python
12. Python форензика
13. Python управление

Элементы контроля

Домашние задания с самопроверкой
Домашние задания, проверяемые студентами самостоятельно по чек-листу самопроверки, по следующим темам: - “Управляющие конструкции и коллекции” - “Работа с файлами и пакетами” - “Время и дата в Python” - “Регулярные выражения и основы синтаксического разбора” - “GIT - система контроля версий” - “Взаимодействие в WWW” - “Работа с API” - “Автоматизация поиска уязвимостей на Python”
Итоговый тест по 2-му модулю
Процедура сдачи итогового теста по 2-му модулю: Студенты выполняют тест в лмс. Тест содержит 20 вопросов. При ответе на вопрос необходимо выбрать один ответ или несколько правильных ответов. В этом случае в тексте вопроса будет дано особое указание. Время выполнения теста – 30 минут. Студент может пройти тест 1 раз.
Домашние задания с проверкой преподавателем
Процедура сдачи домашних заданий с проверкой преподавателем: 1. Перед выполнением задания студент устанавливает jupyter notebook либо использует google colab 2. Студент прикрепляет ссылку на выполненное задание в Google Colab или GitHub (если использовали Jupyter Notebook). По ссылке есть доступ. 3. Преподаватель в лмс оставляет обратную связь на выполненную работу
Итоговая работа по 3-му модулю
Итоговый экзамен по дисциплине проводится в форме выполнения итоговой работы по в 3-ем модуле дисциплины. Студентам предлагается выполнить задание, которое может включать написание скриптов для автоматического сканирования и анализа уязвимостей, написание скриптов для автоматического восстановления данных, устранения угроз безопасности, автоматический поиск негативных событий, автоматизацию управления настройками безопасности сетей и др. Итоговая работа, может включать в себя элементы всех тем курса. Результатом работы студента является ссылка на репозиторий (GitHub или GitLab), в котором хранится его выполненная работа или файл с кодом программы. Название файла должно содержать номер группы, фамилию, имя и название занятия. Студент выполняет итоговое задание до заключительного вебинара по дисциплине и загружает (файл или ссылку на репозиторий) в ЛМС. Преподаватель проверяет работы. На вебинаре преподаватель даёт студентам обратную связь и выставляет оценку.

Промежуточная аттестация

2023/2024 учебный год 3 модуль
0.3 * Домашние задания с проверкой преподавателем + 0.2 * Домашние задания с самопроверкой + 0.3 * Итоговая работа по 3-му модулю + 0.2 * Итоговый тест по 2-му модулю

Программа дисциплины