Zabezpečení aplikací - jak chránit data uživatelů?

Projekt "Inovace v odborném vzdělávání a přípravě" spolufinancován Evropskou unií

Úvod do tématu WQ
V digitálním věku, kdy webové a mobilní aplikace hrají klíčovou roli v každodenním životě, je ochrana uživatelských dat prioritou. Prakticky každá aplikace zpracovává celou řadu údajů - od osobních a finančních informací až po údaje o zdravotním stavu a poloze. Správné zabezpečení těchto informací je důležité jak pro bezpečnost uživatelů, tak pro důvěru, kterou vkládají do aplikací a jejich vývojářů.
Rychlý vývoj technologií a rostoucí počet aplikací vytváří výzvy i z hlediska ochrany dat. Počet kybernetických útoků, úniků dat a pokusů neoprávněných osob o přístup k citlivým údajům se každoročně zvyšuje. V důsledku toho musí odborníci podílející se na návrhu a vývoji aplikací zavádět řešení, která účinně chrání data uživatelů před různými hrozbami.
Zabezpečení aplikací je komplexní proces, který zahrnuje jak technologie a osvědčené postupy, tak i pravidelné aktualizace a monitorování potenciálních zranitelností. V tomto webovém kurzu budou mít žáci možnost prozkoumat téma zabezpečení aplikací a seznámit se s klíčovými aspekty ochrany dat. Práce se bude týkat čtyř hlavních oblastí:
Šifrování dat: Šifrování je jedním z nejdůležitějších mechanismů ochrany dat, který je činí pro útočníky nepoužitelnými i v případě jejich zachycení. Skupina šifrování se bude zabývat různými metodami, například asymetrickým a symetrickým šifrováním, a jejich implementací v aplikacích. Šifrování se používá jak při ukládání dat (šifrování v klidu), tak při jejich přenosu (šifrování při přenosu).
Ověřování a autorizace uživatelů: Autentizace je proces potvrzení identity uživatele, zatímco autorizace určuje, zda byla uživateli udělena příslušná přístupová práva ke zdrojům. Skupina v této oblasti bude zkoumat, jak používat bezpečné metody ověřování, jako je dvoufaktorová autentizace (2FA) nebo vícefaktorová autentizace (MFA), které zvyšují bezpečnost přihlašování. Dále se žáci seznámí s vytvářením uživatelských relací a zabezpečením přístupu na úrovni aplikací.
Správa hesel: Hesla jsou jedním z nejběžnějších způsobů zabezpečení přístupu, ale jejich špatná správa může vést k vážným bezpečnostním zranitelnostem. Skupina pro správu hesel představí osvědčené postupy, jako je hashování hesel pomocí bezpečných algoritmů (např. bcrypt nebo Argon2), vyhýbání se ukládání hesel v nešifrované podobě a používání komplexních zásad pro hesla. Žáci budou mít možnost seznámit se s praktickými metodami správy hesel, které chrání uživatele před únikem dat.
Ochrana dat během přenosu: Přenos dat mezi aplikací a serverem je potenciálním místem odposlechu. Tato skupina se seznámí s technologiemi, které umožňují bezpečný přenos dat, například SSL/TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security). Pomocí těchto protokolů jsou spojení šifrována, což znemožňuje neoprávněným osobám odposlouchávat data. Žáci se seznámí s tím, jak a kdy tyto technologie používat a jak zajistit, aby spojení v aplikaci byla bezpečná a obtížně zachytitelná.
Informace pro učitele
WebQuest "Bezpečnost aplikací - jak chránit data uživatelů?" je určen žáky odborných škol, zejména v předmětech informatika a elektronika. Cílem WebQuestu je prohloubit znalosti klíčových metod a technologií pro zabezpečení uživatelských dat webových a mobilních aplikací. Vyplněním tohoto úkolu se žáci dozvědí, jaké jsou nejčastější hrozby, a naučí se účinné techniky obrany proti útokům na soukromí a integritu dat.
Prostřednictvím WebQuestu žáci:
• Seznámí se s hrozbami, které se mohou vyskytovat v aplikacích, a se základními principy bezpečného navrhování.
• Seznámí se základními technikami a technologiemi ochrany dat, jako je šifrování, ověřování, víceúrovňové ověřování a správa hesel.
• Pochopí rozdíl mezi bezpečným ukládáním dat a ochranou jejich přenosu.
• Naučí se analyzovat rizika, která mohou vyplývat v důsledku nedostatečného zabezpečení aplikací.
Žáci budou pracovat jak samostatně při shromažďování informací, tak ve skupinách a vytvářet prezentace o vybraném aspektu bezpečnosti aplikací. Práce bude probíhat pod časovým tlakem, což žákům umožní rozvíjet efektivní spolupráci a dovednosti řízení času.
Navrhovaná doba pro realizaci WQ:
Žáci by si na dokončení WebQuestu měli vyhradit přibližně 12 vyučovacích hodin.
Kritéria hodnocení:
• stupeň vyčerpání předmětu (maximální počet bodů: 5, překročení této znalosti: počet bodů 6),
• estetika prezentace a způsob prezentace informací,
• angažovanost a schopnost žáků spolupracovat.
Hodnocení:
• Učitel pomůže žákům analyzovat obsah, dokud mu žáci neporozumí. Bude jim spíše poskytovat pomoc, rady, vysvětlení než hotová řešení. Tato metoda bude dobrým způsobem, jak realizovat samostatnou činnost a tvůrčí myšlení.
• Učitel by měl s žáky pečlivě zopakovat obsah, dokud mu žáci neporozumí. Měl by jim však poskytovat spíše pomoc, rady, vysvětlení než hotová řešení. Tato metoda bude dobrým způsobem, jak zavést samostatnou činnost a tvůrčí myšlení.
• Rozdělení do skupin může být provedeno podle různých kritérií, např. podle kognitivních schopností žáků, dovedností, zájmů tak, aby byly "rovnoměrně" rozloženy silné stránky v každé skupině.
• Učitel může žákům při práci ve skupinách pomoci tím, že jim bude klást navádějící otázky. Je důležité mít na paměti, že se učí nový způsob práce (proces).
• Učitel by měl žákům poskytnout konkrétní informace o hodnocení jejich výkonu, a to jak během skupinové práce, tak při shrnutí výsledků.
• Čas na projekt by měl být přizpůsoben schopnostem žáků. Není předem stanoven. Časové rámce uvedené pro jednotlivé fáze procesu je třeba považovat za orientační.
