‫תוכנית לימודים להתמחות‬ ‫תכנון ותכנות מערכות‬ ‫הגנת סייבר‬ ‫צוות תוכנית הלימודים‬ ‫כתיבה (לפי סדר א"ב)‬ ‫איגור בוגודלוב‬ ‫לטם גיא‬ ‫עדי שהרבני‬ ‫עמרי אילדיס‬ ‫שלומי בוטנרו‬ ‫שלומי הוד‬ ‫עריכה‬ ‫שלומי הוד‬ ‫מבוא לתוכנית הלימודים‬ ‫מרחב הסייבר והגנת סייבר‬ ‫מרחב הסייבר הוא המרחב המטפורי הנוצר מחיבור ישויות שונות – מציאותיות ווירטואליות ‪ -‬באמצעות מערכות‬ ‫מחשב ומערכות תקשורת‪ .‬למערכות אלו‪ ,‬ישנה השפעה על חיי היום יום של כל אחד מאיתנו‪ ,‬ולכן פגיעה בהן‬ ‫עלולה להפריע למהלך החיים התקין‪ .‬לכן‪ ,‬ישנה חשיבות ללימוד הגנת כסייבר כמקצוע‪.‬‬ ‫מההיבט הכולל‪ ,‬ניתן להגדיר את מרחב הסייבר כמערכת של מערכות‪ .‬כל מערכת שכזו מורכבת מרכיבים הבונים‬ ‫אותה‪ ,‬מקשרים בניהם ומפעולות אפשריות עליהם‪ .‬מערכת יכולה להיות בכל סדר גודל‪ ,‬החל משבב בודד וכלה‬ ‫ברשת תקשורת חובקת עולם – האינטרנט‪.‬‬ ‫מטרת העל‬ ‫התלמיד יהיה שחקן פעיל כמגן במרחב הסייבר‪.‬‬ ‫פרקיהחלופה בהתמחות‬ ‫ההתמחות בנוייה משישה חלקים (ובתוכם תת פרקים)‪:‬‬ ‫‪ .1‬מבוא להגנת סייבר ‪ 11 -‬שעות‬ ‫‪ .2‬הגנת רשתות ‪ 121 -‬שעות‬ ‫‪ .3‬הגנת אפליקציות (בדגש ‪ 04 - )Web‬שעות‬ ‫‪ .4‬הגנת מערכות הפעלה (בדגש ‪ 124 - )Windows‬שעות‬ ‫‪ .5‬הגנת סייבר בעולם מורכב ‪ 34 -‬שעות‬ ‫‪ .6‬עבודת גמר – ‪ 124‬שעות‬ ‫עקרונות מנחים בלימוד ההתמחות‬ ‫‪ .1‬התנסות ‪ -‬עבודה באופן ישיר‪ ,‬בלתי‪-‬אמצעי ומעשי עם המערכות השונות בתכנית הלימודים‪.‬‬ ‫‪ .2‬רקע תיאורטי‪ -‬הבנה מעמיקה ויסודית עם המערכות השונות‪ .‬יש להבין את המנגנונים הפנימיים של‬ ‫המערכות‪.‬‬ ‫חלוקה מומלצת‬ ‫‪ .1‬כיתה י"א – ‪ 181‬שעות (‪ 6‬ש"ש)‬ ‫‪ .2‬כיתה י"ב – ‪ 271‬שעות (‪ 9‬ש"ש)‬ ‫המלצות לבחירה במסגרת הבגרות במדעי המחשב‬ ‫‪ .1‬יחידה חמישית – מערכות מחשב ואסמבלי‬ ‫‪ .2‬יחידה שלישית – מבוא לתכנות בסביבת אינטרנט‬ ‫חלק א' ‪ -‬מבוא להגנת סייבר (‪ 51‬שעות)‬ ‫פרק ‪ :5‬מבוא להגנת סייבר‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להבין את משמעות המונח "סייבר" ומהי "הגנת סייבר"‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יבחין וסביר מהם היישויות המרכיבות את העולם המכונה "סייבר" – מחשב‪ ,‬רשת‪ ,‬אינטרנט‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יזהה סוגי הגנה שונים – רמת המשתמש‪ ,‬רמת המערכת‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאר ויסביר מהו אירוע אבטחה בעולם ה"סייבר"‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יתאר וינמק אירועי אבטחה אמיתיים‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬מחשב אישי‬ ‫‪ .2‬שרת‬ ‫‪ .3‬מערכת משובצת‬ ‫‪ .4‬רשת‬ ‫‪ .5‬רשת פנימית‬ ‫‪DoS/DDoS .6‬‬ ‫‪ .7‬נוזקה (‪)Malware‬‬ ‫‪ .8‬סוס טרויאני (‪)Trojan Horse‬‬ ‫‪ .9‬תולעת מחשבים (‪)Computer Worm‬‬ ‫‪ .11‬וירוס מחשבים (‪)Computer Virus‬‬ ‫‪Adware .11‬‬ ‫‪Spyware .12‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬תיאור המרכיבים השונים של עולם ה"סייבר" והקשר ביניהם‪:‬‬ ‫א‪ .‬מחשבים פרטיים‬ ‫ב‪ .‬מערכות משובצות (ייעודיות)‬ ‫ג‪ .‬שרתים פרטיים‬ ‫ד‪ .‬שרתי רשת‬ ‫ה‪" .‬ענן האינטרנט"‬ ‫‪ .2‬תיאור הדרכים השונות לתקוף מחשב או מערכת‪:‬‬ ‫א‪ .‬התחזות למשתמש‬ ‫ב‪ .‬שיבוש פעולת מחשב או מערכת‬ ‫ג‪ .‬השתלטות על מחשב או מערכת‬ ‫‪ .3‬תיאור וניתוח סוגי ההגנה השונים‪:‬‬ ‫א‪ .‬הגנה ברמת המשתמש – הגיינה דיגיטלית‪:‬‬ ‫‪ .i‬ניהול סיסמאות‬ ‫‪ .ii‬גלישה מאובטחת‬ ‫‪ .iii‬שימוש בכלי אבטחה – אנטי וירוס‪ ,‬עדכונים אוטומטיים‬ ‫ב‪ .‬הגנה ברמת המערכת‪:‬‬ ‫‪ .i‬חסימת גישה לא נחוצה‬ ‫‪ .ii‬זיהוי התקפות‬ ‫‪ .iii‬בדיקות חדירות‬ ‫‪ .iv‬כתיבת קוד מאובטח‬ ‫‪ .4‬הצגה והסבר של המושגים הבאים‪:‬‬ ‫א‪ .‬נוזקה ‪ –Malware‬תוכנה בעלת מאפיניים זדוניים כלשהם‪.‬‬ ‫‪.5‬‬ ‫‪.6‬‬ ‫‪.7‬‬ ‫‪.8‬‬ ‫‪.9‬‬ ‫ב‪ .‬סוס טרויאני (‪ – )Trojan Horse‬תוכנה אשר ידועה כי מבצעת ‪ X‬פעולות אולם היא מבצעת ‪Y‬‬ ‫פעולות נוספות אשר אינן מוכרות למשתמש‪.‬‬ ‫ג‪ .‬תולעת מחשבים (‪ – )Computer Worm‬תוכנה זדונית אשר מטרתה העיקרית הינה לצרוך כמה‬ ‫שיותר רוחב פס ברשת ולהעמיס אותה‪ ,‬הינה בעלת יכולת התפשטות אוטונומית (כלומר לא‬ ‫נדרשת מעורבות משתמש)‪.‬‬ ‫ד‪ .‬וירוס מחשבים (‪ – )Computer Virus‬תוכנה זדונית שאינה יודעת להתפשט מעבר למרחב ה‪-‬‬ ‫‪ File System‬ללא מעורבות משתמש‪.‬‬ ‫הצגת ‪ 2-3‬מקרי תקיפה אשר התרחשו בעולם‪ .‬דוגמאות‪:‬‬ ‫א‪ .‬לוקהיד מרטין‬ ‫ב‪TJMaxx .‬‬ ‫ג‪ .‬גאורגיה‪/‬אסטוניה‪/‬ישראל‬ ‫ד‪ .‬ביצת הקוקיה‬ ‫ה‪ .‬דוגמה לתקיפת ‪DDOS‬‬ ‫זהו פרק מבוא שאינו דורש ידע מוקדם‪ .‬כדאי לנצל עובדה זו כדי לשתף את התלמידים בהעלאת‬ ‫רעיונותיהם ונסיונם בכל אחד מהנושאים הנלמדים‪.‬‬ ‫הצגת מקרי התקיפה האמיתיים צריכה להיות מלהיבה‪ .‬יש להעביר שיעורים אלו במתכונת סיפור מקרה‪.‬‬ ‫יש להוסיף תמונות‪ ,‬תוצאות וסיפורים מעניינים‪.‬‬ ‫חשוב להבהיר שהתיאור של הארגון שייבחר הינו דמיוני ואין קשר בינו לבין המציאות‪ .‬עם זאת‪ ,‬כדאי‬ ‫להשאר עם תיאור גוף מוכר כדי לתת הקשר לסיפור ולעזור לתלמידים להבין על מה נדרש להגן ומהן‬ ‫הסכנות בהתקפות‪.‬‬ ‫ניתן לבנות סיפור זה בצורה שתלווה את התלמידים לאורך הלימוד‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬סיפור דמיוני המתאר את המחשבים‪ ,‬המכונות והרשתות הקיימות בארגון כלשהו על בסיסו‬ ‫התלמיד יתבקש‪:‬‬ ‫‪ .i‬לצייר את המתואר (מחשבים רשתות)‬ ‫‪ .ii‬לזהות את האזורים הדורשים הגנה‬ ‫‪ .iii‬להסביר איזה סוג של הגנה נדרש בכל אחד מהאזורים‬ ‫ב‪ .‬עבור אחד מסיפורי התקיפה שתוארו בשיעור התלמיד יתבקש‪:‬‬ ‫‪ .i‬לתאר את האזורים בהם ההגנה לא היתה מספקת ואפשרה את התקיפה‪.‬‬ ‫‪ .ii‬להסביר מה אדם פרטי יכול לעשות בהנתן שיודע על הפירצה‪.‬‬ ‫‪ .iii‬להסביר מה ארגון ממשלתי יכול לעשות בהנתן שיודע על הפירצה‪.‬‬ ‫‪ .iv‬להציע מנגנון הגנה המונע את הפירצה‪.‬‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מרכיבי עולם הסייבר וסוגי התקיפות‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫סוגי ההגנה השונים‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫סיפור מקרי תקיפה אמיתיים‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪6‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪6‬‬ ‫פרק ‪ :2‬אינטרסים ושחקנים מרכזיים בעולם הסייבר‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להכיר מה הם האינטרסים בעולם הגנת הסייבר ומיהם השחקנים המרכזיים‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר את הסכנות מהן נרצה להתגונן‪:‬‬ ‫א‪ .‬גניבת מידע סודי – כרטיס אשראי‪ ,‬סודות עסקיים‪.‬‬ ‫ב‪ .‬שינוי מידע – שתילת מידע כוזב‪ ,‬מחיקת מידע קיים‪.‬‬ ‫ג‪ .‬חסימת גישה – השבתת שירות‪.‬‬ ‫ד‪ .‬גניבת זהות – ביצוע פעולות בשם מישהו אחר‪ ,‬ביצוע פעולות שהאדם לא מעניין בהם (העברת‬ ‫כספים)‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד ינתח ויתאר את השפעת הסכנות על ארגון‪:‬‬ ‫א‪ .‬אמינות ‪ -‬חשיפת מידע סודי המוחזק בארגון יפגע באמון לקוחות הארגון‪.‬‬ ‫ב‪ .‬חשיפה ‪ -‬איבוד מידע סודי על הארגון יכול לחשוף את הארגון לסכנות שונות‪ .‬סיכול דרכי פעולה‬ ‫ותוכניות‪ ,‬חשיפת יתרון תחרותי וכו'‪.‬‬ ‫ג‪ .‬זמינות ‪ -‬השבתת שירות יכולה לפגוע באופן ישיר ומיידי בארגון‪ .‬לדוגמה‪ :‬הפלת אתר ‪Amazon‬‬ ‫למשך ‪ 5‬דקות תגרום להפסד כספי מידי של מיליוני דולרים‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר את סוגי התוקפים מהם נרצה להתגונן‪:‬‬ ‫א‪ – Script Kids .‬גאוני מחשבים שרוצים להוכיח יכולות‪ .‬בדר"כ לא יעשו נזק מתוחכם מדי אבל‬ ‫ינסו להפיל שרתים ולהשאיר הוכחות לתקיפה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬פשיעה כלכלית – תקיפה שמטרתה לגנוב כסף‪ .‬כרטיסי אשראי זו הדוגמה הקלה והנפוצה‬ ‫ביותר‪ .‬תקיפה של בנק או חברת אשראי יכולה לאפשר הרבה יותר כמובן‪ .‬התוקפים יכולים‬ ‫להיות אנשים בודדים או קבוצות פושעים‪ .‬בנוסף‪ ,‬יש סיבות כלכליות עקיפות כגון גניבת סודות‬ ‫בין חברות מתחרות וכדומה‪ .‬במקרה זה החשאיות חשובה עוד יותר (דומה לארגון ביון)‪.‬‬ ‫ג‪ – White Hat .‬תוקפים שמטרתם להגן על הרשת‪ .‬אנשים פרטים או חברות שמוכרות מוצרי או‬ ‫שירותי הגנה משקיעים מאמצים בזיהוי חולשות‪ .‬בדרך כלל יפרסמו את הממצאים בצורה‬ ‫רשמית לאחר שהפרצות תוקנו‪.‬‬ ‫ד‪ .‬מפתחים מתוך הארגון – הסכנה הגדולה ביותר לארגון היא מהאנשים הנמצאים בתוך הארגון‪.‬‬ ‫בעיקר בארגונים גדול ים יש יכולת מוגבלת לשלוט על כלל העובדים‪ .‬עובד ובעיקר עובדים בצוות‬ ‫פיתוח יכולים להכניס פרצות למוצר או תוכנות זדוניות לרשת‪ .‬המוטיבציה יכולה להיות כעס על‬ ‫הארגון או שוחד כלכלי מארגון מתחרה‪.‬‬ ‫ה‪ .‬ארגוני ביון – הספרים‪ ,‬הכתבות והסרטים לא תמיד רחוקים מהמציאות‪ .‬ארגוני ביון רבים‬ ‫משקיעים משאבים רבים בהשגת מידע על מדינות אחרות (מדינות אויבות בדרך כלל‪ ,‬אבל לא‬ ‫באופן בלעדי)‪ .‬לרוב‪ ,‬ההתקפות של ארגוני ביון יהיו מתוחכמות יותר כיון שיוכלו להשקיע‬ ‫משאבים גדולים יותר והם ינסו להסתיר ככל שיוכלו את קיום הפירצה וניצולה (לעומת ‪Script‬‬ ‫‪ ,Kids‬כאמור)‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יתאר את הרכיבים השונים אותם ניתן לתקוף‪:‬‬ ‫א‪ .‬מחשב או מערכת המחוברים לאינטרנט – מחשב המחובר לרשת האינטרנט חשוף לתקיפות‬ ‫מכל מקום בעולם‪ .‬תקיפת מחשב יכולה להעשות על ידי שליחת קוד זדוני שיורץ על המחשב‪,‬‬ ‫הפניה לאתר זדוני שיגרום להשתלטות על המחשב וכו'‪.‬‬ ‫ב‪ .‬רשת פנימית המחוברת לאינטרנט – אם אחד מרכיבי הרשת מחובר לאינטרנט תקיפה שלו‬ ‫תאפשר לתוקף להגיע לרשת הפנימית‪.‬‬ ‫ג‪ .‬רשת ‪ – VPN‬כיוון שהרשת מוצפנת הדרך הקלה ביותר לחדור לרשת היא להתחבר כמשתמש‪.‬‬ ‫כדי לעשות זאת תוקף ירצה לגנוב ‪ credentials‬של משתמש‪ .‬כלומר‪ ,‬שם משתמש וסיסמה‬ ‫(ניחוש סיסמאות מוכרות‪ ,‬סיסמאות אחרות של המשתמש וכו')‪.‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד יסביר וינמק מהם השלבים השונים בתקיפה על ידי ניתוח מעמיק של מקרה תקיפה (אמיתי או‬ ‫מומצא)‪.‬‬ ‫‪ .6‬התלמיד יתאר בפירוט מערכות הגנה‪:‬‬ ‫א‪ – Firewall .‬חוסם בקשות לכתובות לא מזוהות במחשב או בקשות שמזוהות כתקיפה‪.‬‬ ‫ב‪ – Web application firewall .‬חוסם בקשות תקיפה ברמת האפליקציה‪.‬‬ ‫ג‪ – Antivirus .‬מזהה קוד זדוני על המחשב‪.‬‬ ‫ד‪ .‬הרשאות – ניתן לחסום משתמשים מגישה לנתונים מסוימים‪ .‬כך‪ ,‬גם אם המשתמש נתקף‬ ‫התוקף לא יוכל להגיע לכל המידע שחפץ בו‪.‬‬ ‫ה‪ – Web application scanners .‬סורקים אוטומטים לאפליקציות לזיהוי פגיעויות באפליקציות‬ ‫עצמן‪.‬‬ ‫ו‪ – Source code analysis .‬ניתוח אוטומטי של קוד המאפשר זיהוי פגיעויות באפקליציה‪.‬‬ ‫‪ .7‬התלמיד ינמק מדוע אין הגנה מושלמת‪:‬‬ ‫א‪ .‬תעדוף‪ :‬ההשקעה בהגנה צריכה להמדד באוסף השיקולים של הארגון ובהתחשב בסכנות‬ ‫הקיימות‪ .‬לדוגמה‪ ,‬משרד ראש הממשלה צריך להשקיע הרבה יותר בהגנת רשת המחשבים שלו‬ ‫מאשר רשת מחשבי בית הספר‪ .‬מצד שני‪ ,‬רשת מחשבי בית הספר מחוברת לאינטרנט והרשת‬ ‫הפנימית במשרד ראש הממשלה לא‪ .‬דוגמה נוספת‪ ,‬מנעול חדר הכספות בבנק גדול‪ ,‬חזק‬ ‫ומתוחכם יותר ממעול דלת הכניסה לביתנו‪ .‬זה לא שאנחנו מותרים על תחושת הביטחון בביתנו‪,‬‬ ‫אנו פשוט מבינים שפורץ פוטנציאלי לביתנו לא יחזיק ברשותו ציוד פריצה מתוחכם שודאי יהיה‬ ‫לפורץ בנק‪ .‬צריך להבין שלא בכל מצב נרצה ונוכל (כלכלית) להשקיע בהגנה מקסימלית‪.‬‬ ‫ב‪ .‬הגורם האנושי‪ :‬אין הגנה מושלמת‪ .‬ראשית כי אף מערכת הגנה אינה מושלמת ושנית כיוון‬ ‫שהמימוש מלא טעויות‪ .‬לדוגמה‪ ,‬גם אם יש לך בבית את המנעול המתקדם ביותר יתכן וביום מן‬ ‫הימים תשכח לנעול את הדלת‪ ,‬או את הדלת האחורית או את החלון‪ ,‬הבית יהיה פרוץ‪ .‬דוגמה‬ ‫נוספת‪ ,‬אם קינפגת את ה ‪ Firewall‬שיפתח ‪ port‬מסוים לצורך בדיקות ושכחת לשנות זאת לפני‬ ‫שהשרת חובר לרשת‪ ,‬השרת יהיה פגיע גם אם מדובר ב ‪ Firewall‬מושלם‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬ארגוני ביון‬ ‫‪Script Kids .2‬‬ ‫‪White Hat .3‬‬ ‫‪Black Hat .4‬‬ ‫‪VPN – Virtual Private Network .5‬‬ ‫‪ .6‬חומת אש ‪Firewall‬‬ ‫‪ .7‬חומת אש לאפליקציות ‪WAF – Web Application Firewall‬‬ ‫‪Antivirus .8‬‬ ‫‪Black Box Scanner .9‬‬ ‫‪Source Code Analysis – White Box Scanner .11‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬תיאור מהן הסכנות בפניהן עומד ארגון עם דגש על הבדל בין סוגי ארגונים שונים – חברה כלכלית‪ ,‬מוסד‬ ‫ממשלתי‪ ,‬בית ספר‪ ,‬וכדומה‪.‬‬ ‫‪ .2‬לתאר ולהסביר את סוגי התוקפים השונים ולהדגיש את ההבדלים בין המניעים והמטרות של כל תוקף‪.‬‬ ‫‪ .3‬יש לנתח עם התלמיד תהליך תקיפה ולעמוד על שלביו השונים‪ .‬תהליך התקיפה יכול להיות אמיתי או‬ ‫דמיוני ואפשר שיהיה זהה לאחד מהתהליכים שתוארו בפרק הראשון‪.‬‬ ‫‪ .4‬יש להציג לתלמיד את מנגנוני ההגנה השונים‪ .‬אין להתעמק בדרך פעולתם אבל חשוב להסביר מה מטרת‬ ‫כל מנגנון הגנה‪ ,‬על אילו רכיבים הוא מגן‪ ,‬כיצד מתבצעת ההגנה‪ ,‬האם ההגנה היא אקטיבית (חוסמת‬ ‫התקפות) או פסיבית (מזהה פגיעויות) וכו'‪.‬‬ ‫‪ .5‬נושאי פרק זה אינם דורש ידע מוקדם‪ .‬כדאי לנצל עובדה זו כדי לשתף את התלמידים בהעלאת‬ ‫רעיונותיהם ונסיונם בכל אחד מהנושאים הנלמדים‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬סכנות והשפעות‪:‬‬ ‫‪ .i‬התלמיד יקבל תיאור ארגון ויסביר מהן הסכנות של פרצות אבטחה בארגון‪.‬‬ ‫‪ .ii‬התלמיד ידרג סכנות שונות על פי חומרתן ויסביר את הדירוג‪.‬‬ ‫ב‪ .‬תוקפים‪:‬‬ ‫‪ .i‬התלמיד יקבל תיאור תקיפה ויחליט באיזה סוג תוקף מדובר‪.‬‬ ‫‪ .ii‬התלמיד יבחר סוג תוקף מועדף עליו ויסביר את בחירתו‪.‬‬ ‫‪ .iii‬התלמיד יתאים לכל סוג תוקף את המניע והמטרה שלו‪.‬‬ ‫ג‪ .‬שלבי תקיפה‪:‬‬ ‫‪ .i‬התלמיד יקבל תיאור על מערכות ורשתות המחשבים של ארגון ויציע את השלבים‬ ‫לתקיפה‪.‬‬ ‫ד‪ .‬מנגנוני הגנה‪:‬‬ ‫‪ .i‬התלמיד יתבקש להסביר מה עושה מנגנון תקיפה מסוים‪.‬‬ ‫‪ .ii‬התלמיד יתבקש לחלק את מנגנוני התקיפה לשתי קבוצות – אקטיבים ופסיביים‪.‬‬ ‫‪ .iii‬התלמיד יתאים בין שלב תקיפה (מהחלק הקודם) למנגנון ההגנה המתאים לו‪.‬‬ ‫ה‪ .‬תרגיל אינגרטיבי‪:‬‬ ‫‪ .i‬ניתן לחלק את התלמידים לקבוצות קטנות‪ .‬כל קבוצה תקבל תאור מחשוב של ארגון‬ ‫ותתכנן באילו רכיבי הגנה תרצה להשתמש‪ .‬בשלב השני שתי קבוצות יתמודדו ביניהן‬ ‫כך שכל קבוצה תנסה למצוא אזורים עליהם הקבוצה השניה לא הגנה בצורה מספקת‪.‬‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫סכנות והשפעות‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫תוקפים‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫שלבי תקיפה‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫מנגנוני הגנה‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪1‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪1‬‬ ‫פרק ‪ :3‬מבוא לתוכנית הלימודים‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הבנת תכולת הלימודים במקצוע‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר את נושאי הלימוד אשר ילמדו בשנתיים הקרובות‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר את ההגבלות החוקיות והמוסריות בשימוש בנושאי הלימוד בחייו האישיים‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬רשת‬ ‫‪ .2‬מערכת הפעלה‬ ‫‪ .3‬אפליקציה‬ ‫‪ .4‬החוק הישראלי‬ ‫‪ .5‬החוק האמריקאי‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬הצגת הנושאים אשר ילמדו במקצוע (בחלוקה לשנים)‪.‬‬ ‫‪ .2‬עבור כל נושא יש לתאר מהם תתי הנושאים המוכלים בו‪.‬‬ ‫‪ .3‬מהן ההגבלות המוסריות בשימוש במידע הנלמד במקצוע‪.‬‬ ‫‪ .4‬יש להסביר לתלמי ד מהן ההגבלות החוקיות על תקיפות (לדוגמה‪ ,‬נסיון למציאת פרצה ללא כוונת זדון‬ ‫הינו עבירה על החוק)‪.‬‬ ‫‪ .5‬הצגת החוקים הרשמיים (בתמצית) של ממשלת ישראל וממשלת ארצות הברית (כדוגמה)‪.‬‬ ‫‪ .6‬יש להסביר לתלמיד מה עליו לעשות במקרה שמצא פרצת אבטחה (דיווח לאחראים ופרסום רק לאחר‬ ‫שהבעיה תוקנה)‪.‬‬ ‫‪ .7‬בעת תיאור נושאי הלימוד חשוב מאוד להלהיב את התלמידים‪ .‬לכן‪ ,‬לא כדאי להזכיר הרבה מושגים לא‬ ‫מוכרים אלא לתאר את הנושאים בצורה פשוטה‪ .‬בנוסף‪ ,‬כדאי להדגיש חלקים מלהיבים כגון הגנות אשר‬ ‫ילמדו‪ ,‬תיאור מקרים אמיתיים נוספים‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‬ ‫א‪ .‬אתיקה‬ ‫‪ .i‬תיאור מקרים ותגובות עליהם התלמיד יתבקש לסמן האם נכונים או לא‪ ,‬ולהסביר‪.‬‬ ‫‪ .ii‬תיאור מקרים עליהם התלמיד יתבקש לתאר את התגובה הראויה‪.‬‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫הסבר על תוכנית הלימודים‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫אתיקה‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪4‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪4‬‬ ‫חלק ב' ‪ -‬הגנת רשתות (‪ 521‬שעות)‬ ‫פרק ‪ :5‬מבוא לתקשורת‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫לבצע הכרות ראשונית עם עולם התקשורת תוך הדגמה על רשת ההאינטרנט‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יסביר את המושג של טופולוגיות תקשורת פיזיות ולוגיות‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר מושגי תקשורת בסיסיים בעולם התקשורת‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר את הסטנדרטים בעולם התקשורת‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יתאר את ההקשר של החומר הנלמד לפעולות בסיסיות כמו גלישה באינטרנט‪.‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד ימנה את אירגוני התקינה השונים הקיימים בעולם התקשורת וההבדלים בניהם‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬הודעה בתור יחידת מידע בסיסית‬ ‫‪ .2‬תווך תקשורת‬ ‫‪ .3‬תקשורת קווית‬ ‫‪ .4‬תקשורת אלחוטית‬ ‫‪ .5‬תת מערכות תקשורת וחיבוריות ביניהם (רשת ביתית‪ ,‬הרשת הגלובלית)‬ ‫‪ .6‬כתובת וניתוב‬ ‫‪ .7‬פרוטוקול תקשורת‬ ‫‪ .8‬טופולוגיות תקשורת‬ ‫‪ .9‬תקשורת סנכרונית‪/‬אסינכרונית‬ ‫‪ .11‬קצב שידור‬ ‫‪ .11‬אפנון‬ ‫‪ .12‬ריבוב‬ ‫‪RFC (Request for Comment) .13‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬הפרק מיועד ליצור הכרות של התלמיד עם מושגים ותהליכים אשר בהקשרי תקשורת מחשבים‪.‬‬ ‫‪ .2‬הפרק יתבסס על תיאור של "תולדות ההודעה ברשת" בזמן שמתבצעת גלישה בתוך הדפדפן‬ ‫‪ .3‬הפרק יספק מבט על על הנושאים והפרוטוקולים שילמדו בהרחבה בהמשך‪.‬‬ ‫‪ .4‬יש לנהל את השיעור עם התלמידים באופן אינטראקטיבי‪ ,‬ולתת להם לנחש את התהליכים שקורים‬ ‫מאחרי הקלעים‪ ,‬ולהציע כיצד המידע יכול להגיע ליעדו‪.‬‬ ‫‪ .5‬הצגת התפתחות אמצעי התקשורת השונים בראייה היסטורית‪.‬‬ ‫‪ .6‬הצגת טופולוגיות תקשורת שונות (‪.)Star, Ring & Bus‬‬ ‫‪ .7‬פירוט אודות ארכיטקטורת תקשורת שונות (‪.)Mainframe,Client/Server & Peer-to-Peer‬‬ ‫‪ .8‬הצגת דוגמאות של אמצעי תקשורת שונים (כגון אינטרנט ותקשורת סלולרית)‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יגדיר ויסביר מושגים הבאים מעולם התקשורת‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יציין ‪ 3‬בעיות שיש לפתור כדי לנהל תקשורת אפקטיבית ברשת‪ ,‬ויציע פתרונות‬ ‫אפשריים‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יקבל תיאור של בעיה ויצטרך לכתוב ‪ RFC‬המתאר את פרוטוקול תקשורת שפותר את‬ ‫אותה הבעיה‪ .‬אפשריות לבעיות אפשריות הן‪:‬‬ ‫‪ .i‬קבלת נתונים אודות מזג האוויר‬ ‫‪ .ii‬קבלת תאריך ושעה‬ ‫‪ .iii‬קבלת קבצים‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יקבל תיאור של שירותים נדרשים מרשת ויבנה טופולוגיה לוגית של זרימת המידע‬ ‫בהתאם לטופולוגיות שנלמדו בכיתה‪.‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מבוא לתקשורת‬ ‫‪3‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪3‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪3‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪3‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מודל ‪ 7‬השכבות‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להבין את העקרון של חלוקה לשכבות בעת ביצוע תקשורת בין שני ‪ Hosts/Nodes‬ברשת‪ .‬מטרת הפרק להציג‬ ‫את מטרת השכבות‪ ,‬הפעולות אותן הן נדרשות לבצע והסדר בניהן‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫התלמיד יסביר את המטרה של מודל שבע השכבות (‪.)OSI Model‬‬ ‫התלמיד ינתח וינמק את הבעיה והרקע לפיתוח מודל שבע השכבות‪.‬‬ ‫התלמיד יגדיר את כלל השכבות במודל ואת התפקידים שלהם‪.‬‬ ‫התלמיד יסביר את הצורך בסטנדרטזציה בעת פיתוח פרוטוקול תקשורת‪.‬‬ ‫התלמיד יגדירוינמק שמודבר במודל ‪ Reference‬בלבד‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬שכבת תקשורת‬ ‫‪ .2‬פרוטוקול‬ ‫‪ .3‬תקן‬ ‫‪ .4‬כימוס (‪)Encapsulation‬‬ ‫‪Protocol Tunneling .5‬‬ ‫‪ .6‬השכבה הפיזית (‪)Physical Layer‬‬ ‫‪ .7‬שכבת הקו (‪)Data Link Layer‬‬ ‫‪ .8‬שכבת הרשת (‪)Network Layer‬‬ ‫‪ .9‬שכבת התעבורה (‪)Transport Layer‬‬ ‫‪ .11‬שכבת ניהול השיחה (‪)Session Layer‬‬ ‫‪ .11‬שכבת התצוגה (‪)Presentation Layer‬‬ ‫‪ .12‬שכבת האפליקציה (‪)Application Layer‬‬ ‫‪ .13‬תקורה (‪)Overhead‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬הסבר המטרות והתפקידים של כל אחד מהשכבות‪.‬‬ ‫‪ .2‬הצגת השירותים אשר השכבות מספקות אחת לשנייה‪.‬‬ ‫‪ .3‬הדגמת אופן יצרת הקשר הלוגי בין שתי שכבות מקבילות ב‪-Host-‬ים שונים תוך שימוש ב‪-Header-‬ים‪.‬‬ ‫‪ .4‬תיאור אופן ביצוע תהליך הכימוס (‪ )Encapsulation‬בעת העברת נתונים בין שני ‪-Host‬ים שונים‪.‬‬ ‫‪ .5‬התמקדות בשכבות הרשת‪ ,‬התעבורה והאפליקציה‪.‬‬ ‫‪ .6‬יש למעט בשכבת הניהול השיחה והתצוגה‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יציין מהן שבע השכבות המופיעות במודל ה‪ OSI-‬ויתאר את התפקידים של כלל‬ ‫השכבות‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר את תהליך ה‪.Encapsulation -‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יסביר את הצורך ב‪ Overhead-‬וכיצד הוא משפיע על תעבורת המידע‪.‬‬ ‫ד‪ .‬התלמיד יקבל תסריט של פרוטוקול תקשורת ויצטרך לציין כיצד הוא בא לידי ביטוי בכל אחד‬ ‫מהשכבות (למשל העברת מכתבים ברשת הדואר)‪.‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מודל ‪ 7‬השכבות‬ ‫‪6‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪6‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪6‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪6‬‬ ‫פרק ‪ :3‬עבודה עם ‪Sniffer‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להכיר את המטרה של שימוש ברכיב ‪( Sniffer‬הן תוכנתי והן חומרתי)‪ .‬התנסות ועבודה עם ‪ Sniffer‬תוכנתי בשם‬ ‫‪ .Wireshark‬להכיר את בעיות האבטחה בנוגע ל‪.Sniffer-‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יסביר את המטרה של שימוש ב‪.Sniffer-‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד ינתח ויתאר את האפשריות הבאות בשימוש ב‪:Wireshark-‬‬ ‫א‪ .‬שימוש ב‪Filters-‬‬ ‫ב‪ .‬ביצוע סטיסטיקות על תעבורת תקשורת‬ ‫ג‪ .‬חיפוש מחרוזות במידע המופיע ב‪Capture-‬‬ ‫ד‪ .‬ביצוע ‪ Parsing‬לתעבורת תקשורת ע"פ פרוטוקול מבוקש‬ ‫ה‪ .‬שינוי של הגדרות ב‪Capture Options-‬‬ ‫ו‪ .‬שמירה של ‪ Captured Data‬ל‪Capture File-‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד ינתח ויתאר את החלקים השונים ב‪ GUI-‬של ‪:Wireshark‬‬ ‫א‪Menus .‬‬ ‫ב‪Shortcuts .‬‬ ‫ג‪Capture Filters .‬‬ ‫ד‪Packet List Pane .‬‬ ‫ה‪Packet Detail Pane .‬‬ ‫ו‪Dissector Pane .‬‬ ‫ז‪Misc .‬‬ ‫‪ .4‬תקיפת )‪MITM (Man In The Middle‬‬ ‫א‪ .‬היכרות עם התקיפה‬ ‫ב‪ .‬השפעת התקיפה‬ ‫ג‪ .‬דרכי התמודדות‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪Sniffer .1‬‬ ‫‪Promiscuous Mode .2‬‬ ‫‪Non- Promiscuous Mode .3‬‬ ‫‪Display Filter .4‬‬ ‫‪Capture Filter .5‬‬ ‫‪MAC Resolving .6‬‬ ‫‪Transport Name Resolution .7‬‬ ‫‪Transport .8‬‬ ‫‪Dissector .9‬‬ ‫‪MITM (Man In The Middle) .11‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬ללמד באופן משולב עם הפרקים בהם יש להשתמש ב‪ ,sniffer-‬ולחזור על האפשרויות השונות‬ ‫בהזדמנויות שונות בלמידה‪.‬‬ ‫‪ .2‬להסביר את הצורך בשימוש ב‪ Sniffer-‬לשם למידת פרוטוקלי תקשורת וביצוע מחקרים‪.‬‬ ‫‪ .3‬להדגים את אופן העבודה עם ‪ Wireshark‬תוך שימוש ב‪ Display Filters-‬ו‪ Capture Filters-‬והצגת‬ ‫ההבדל בניהם‪.‬‬ ‫‪ .4‬להדגים את אופן ניתוח תקשורת של תעבורה ב‪Online (Real-Time Capturing)-‬אל מול ניתוח ב‪-‬‬ ‫‪( Offline‬מעבר על קובץ ‪.)Capture‬‬ ‫‪ .5‬להציג את השימוש ב‪ Wireshak-‬הן ב‪ GUI-‬והן ב‪ tshark (command line)-‬ולהסביר את היתרונות‬ ‫והחסרונות בכל שיטה‪.‬‬ ‫‪ .6‬להציג את בעיות האבטחה שנגרמות משימוש ב‪ Sniffer-‬ומהתקפת ‪ MITM‬והצגת פתרונות להגנה‬ ‫(הצפנה ואימות אשר יפורטו לעומק בפרקים הבאים)‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את ההבדל בין ‪ Display Filter‬לבין ‪Capture Filter‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יתאר את ההבדל בין צפייה במידע באמצעות ‪ Sniffer‬אל מול קבלתו באפליקציה‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יתאר את אופן ביצוע של התקפת ‪MITM‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יקבל ‪ Capture File‬ויבצע ‪ Filter‬על התעבורה ולשמור בקובץ חדש את תעבורת‬ ‫התקשורתשעונה על ה‪ Filter-‬בלבד‬ ‫ב‪ .‬התלמיד ישתמש ב‪ sniffer-‬ב‪ Real-Time Capturing-‬של המידע אותו הוא רואה ברשת‬ ‫מקומית וינתח אותו בהתאם למודל שבע השכבות שנלמד‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יקבל ‪ Capture File‬ויחלץ את כלל כתובות ה‪ IP-‬אשר קיימת בקובץ‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫עבודה עם ‪sniffer‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪2‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫פרק ‪ :4‬טכנולוגיות )‪LAN (Local Area Network‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הכרות עם אופן זרימת התקשורת ברשתות )‪.LAN (Local Area Network‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר את אופן העבודה של פרוטוקול ‪ Ethernet‬והשדות הקיימים בו‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר את אופן בקרת וניהול השגיאות ב‪.Data Link Layer-‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר את הצורך לשימוש ב‪-VLAN-‬ים‪( .‬רשות)‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬כתובות ‪MAC‬‬ ‫‪CRC .2‬‬ ‫‪CSMA/CD .3‬‬ ‫‪CSMA/CA .4‬‬ ‫‪Ethernet .5‬‬ ‫‪Unicast .6‬‬ ‫‪Broadcast .7‬‬ ‫‪Multicast .8‬‬ ‫‪Collisions .9‬‬ ‫‪( VLAN .11‬רשות)‬ ‫‪( Tagging .11‬רשות)‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬להסביר על אופן בו בנויה כתובת ‪ MAC‬ולמה היא משמשת‪.‬‬ ‫‪ .2‬להציג את פרוטוקול ‪ Ethernet‬תוך הצגתו ב‪Wireshark-‬‬ ‫‪ .3‬לעבור על כלל השדות ב‪ Header-‬של ‪ Ethernet‬ולהסביר את תפקידם‪.‬‬ ‫‪ .4‬להציג את הבעיה בעבודה בתווך משותף (‪ )Bus‬ולהציג שיטות להתמודדות עם בעיה זו‪.‬‬ ‫‪ .5‬להסביר את המטרה של שימוש ב‪ VLAN-‬ולהסביר את הרעיון ה‪( Tagging-‬רשות)‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את ההבדל בין שידור בתצורת ‪ Unicast‬לבין שידור בתצורת ‪.Broadcast‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יקבל נתונים אודות שני ‪-Host‬ים ברשת המקומית אשר רוצים לדבר בניהם וימלא את‬ ‫חבילת השדות בהודעת ‪ Ethernet‬כך שתגיע מ‪ Host A-‬ל‪.Host B-‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יציג את בעית ה‪ Collisions-‬הקיימת בשימוש בטופולוגית ‪ BUS‬וכיצד פרוטוקול‬ ‫‪ Ethernet‬מתמודד עימה‪.‬‬ ‫ד‪ .‬התלמיד יסביר את הצורך של שימוש ב‪-VLAN-‬ים ברשתות‪( .‬רשות)‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יקבל ‪ Capture File‬ויצטרך לחלץ את כלל כתובות ה‪ MAC-‬אשר הוא קיימות בקובץ‬ ‫ולזהות את היצרנים של אותם כרטיסי רשת‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫טכנולוגיות ‪LAN‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪7‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪4‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪7‬‬ ‫פרק ‪ :1‬הכרות בסיסית עם רכיבי תקשורת‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫לבצע הכרות ראשונית עם ציוד תקשורת ואופן פעולתו‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר רכיב תקשורת שונים‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר את אופן העבודה של רכיבי התקשורת השונים‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר עבור כל רכיב תקשורת לאיזה שכבה הוא שייך‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪Broadcast Domain .1‬‬ ‫‪Collision Domain .2‬‬ ‫‪ .3‬משחזר (‪)Repeater‬‬ ‫‪ .4‬גשר (‪)Bridge‬‬ ‫‪ .5‬רכזת (‪)HUB‬‬ ‫‪ .6‬מתג (‪)Switch‬‬ ‫‪ .7‬נתב (‪)Router‬‬ ‫‪)CAM Table (Content Addressable Memory .8‬‬ ‫‪ .9‬טבלת ניתוב (‪)Routing Table‬‬ ‫‪ .11‬מודם (‪)Modem‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬לעבור על אופן העבודה של רכיבי התקשורת השונים‪:‬‬ ‫א‪ .‬אופן הכנסת נתונים לטבלת ה‪ CAM-‬ב‪( Switch-‬הן דינמית והן סטטית)‬ ‫ב‪ .‬אופן הכנסת נתונים לטבלת ניטוב ב‪( Router-‬הן דינאמית והן סטטית)‬ ‫ג‪ .‬אופן העברת נתונים ב‪HUB-‬‬ ‫‪ .2‬להציג אופן קונפיגורציה של ציוד תקשורת לדוגמא (נתב ביתי)‪.‬‬ ‫‪ .3‬להציג את ההבדל בין ‪ HUB‬לבין ‪ Switch‬תוך התייחסות לנקודות הבאות‪:‬‬ ‫א‪ .‬נצילות רוחב הפס‬ ‫ב‪ .‬אבטחה‬ ‫ג‪ .‬יכולת לעבוד בקבצים שונים מול ‪-Node‬ים שונים‬ ‫ד‪ .‬יכולת לעבוד ב‪Full Duplex-‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את ההבדל בין מתג (‪ )Switch‬לבין רכזת‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר את ההבדל בין ‪ Broadcast Domain‬לבין ‪Collision Domain‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יתאר את אופן הטיפול של ‪ Router‬בהודעה המגיעה אליו‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יתכנת מתג כפי שנלמד בשיעור (אין צורך באמת לשלוח מידע אלא אם לדמות זאת ע"י‬ ‫הדפסות למסך)‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יתכנת נתב כפי שנלמד בשיעור (אין צורך באמת לשלוח מידע אלא אם לדמות זאת ע"י‬ ‫הדפסות למסך)‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יתכנת רכזת כפי שנלמד בשיעור (אין צורך באמת לשלוח מידע אלא אם לדמות זאת ע"י‬ ‫הדפסות למסך)‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫הכרות בסיסית עם רכיבי תקשורת‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪5‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫פרק ‪ :6‬ניתוח תעבורת רשת בסיסית עם ‪Python‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫התלמידים יכירו את שפת ‪ Python‬שתשמש אותם ככלי ‪ scripting‬מחקרי‪-‬אינטרקטיבי בהקשר להגנת סייבר‪.‬‬ ‫בפרק הזה הכלי ישמש לניתוח בסיסי של תעבורת רשת‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‪:‬‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתקין וייריץ את הסביבה האינטראקטיבית של ‪.Python‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יבצע פעולות בסיסיות בתוך הסביבה ולהדפיס את תוצאתן‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יבצע פעולות על מחרוזות‪ ,‬לרבות שרשור‪ ,‬חיפוש והוצאת תת‪-‬מחרוזת‬ ‫‪ .4‬התלמיד ישמור ולטעון קובץ ‪ script‬חיצוני‪.‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד יפתוח‪ ,‬יקרוא וישמור קבצים (‪.)open, read, write, close‬‬ ‫‪ .6‬התלמיד יכתוב קוד של מבני שפה בסיסיים (‪.)if, for, while‬‬ ‫‪ .7‬התלמיד יינתח תעבורת רשת עם פייתון‪.‬‬ ‫דרכי הוראה‪:‬‬ ‫‪ .1‬הדגש בעבודה עם פייתון הוא ככלי אינטרקטיבי ולא כשפת תכנות‪.‬‬ ‫‪ .2‬יש ללמוד את ‪Python‬ככלי מחקרי להגנת סייברבאופן אינטגרטיבי‪ .‬כלומר‪ ,‬פקודות ב‪ Python-‬יילמדו‬ ‫בהקשר למשימה בבניתוח תעבורת רשת בסיסית‪.‬‬ ‫‪ .3‬בפרק זה התלמיד מתנסה לראשונה באופן עצמאי בסביבת ‪ ,Python‬תוך שימת דגש על הפן‬ ‫האינטראקטיבי והאפשרות לבצע בקלות פעולות‬ ‫‪ .4‬ילהדגים פתיחה של סביבת העבודה‪ ,‬ביצוע פעולות חשבון על מספרים ומחרוזות‪ ,‬הדפסת תוצאות‪.‬‬ ‫‪ .5‬להדגים יצירת קובץ קוד חיצוני בתוך סביבת העבודה וטעינתו לתוך סביבת העבודה‪.‬‬ ‫‪ .6‬להסביר את משמעות המיוחדת שיש להזחה(‪ )ident‬בפייתון‪ ,‬ולסכם על קונבנציה אחידה‪.‬‬ ‫‪ .7‬להדגים פתיחה של קובץ‪ ,‬התיחסות לתוכן שלו כמחרוזת וביצוע פעולות חיפוש והוצאת תת מחרוזת‪.‬‬ ‫‪ .8‬להסביר תחביר של תנאיים (‪ )if, elif, else‬ולולאות (‪.)for .. in, while, break‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יקבל ‪ ,Capture File‬יטען אותו כקובץ ויבצע חיפוש מחרוזת מסוימת‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יקבל קובץ ‪ ,Capture File‬ויוציא את כל המחרוזות המופיעות לאחר המידה "‪.”:pass‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מבוא לסביבת העבודה‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪5‬‬ ‫פעולות על מחרוזות וקבצים‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪1‬‬ ‫מבני השפה‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪5‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪6‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪51‬‬ ‫פרק ‪ :7‬חבילת הפרוטוקולים‪TCP/IP‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫ללמוד אודות חבילת הפרוטוקולים ‪ TCP/IP‬גירסא ‪ .4‬מטרת הפרק להציג את הפרוטוקולים השונים‪ ,‬מטרתם‬ ‫ואופן פעולתם‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר הפרוטוקולים השונים אשר הינם חלק מחבילת הפרוטוקולים ‪TCP/IP‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד ינתח ויסביר את כלל השדות ב‪-Header-‬ים של הפרוטוקולים השונים‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר את המטרה של כל אחד מהפרוטוקולים‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד ינתח את הפרוטוקולים ב‪( Wireshark-‬כולל שימוש ב‪-Filter-‬ים מתאימים)‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪)IP) Internet Protocol .1‬‬ ‫‪)UDP) User Datagram Protocol .2‬‬ ‫‪)TCP) Transmission Control Protocol .3‬‬ ‫‪)ARP) Address Resolution Protocol .4‬‬ ‫‪IP Address .5‬‬ ‫‪Port .6‬‬ ‫‪)NAT/PAT ) Network/Port Address Translation .7‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬לתאר את ה‪ RFC-‬של ‪.)UDP ) RFC 768‬‬ ‫‪ .2‬להציג ולהסביר את כלל ה‪-Header-‬ים של הפרוטוקולים הבאים‪:‬‬ ‫‪)ARP ) Address Resolution Protocol .1‬‬ ‫‪)IP ) Internet Protocol .2‬‬ ‫‪)UDP ) User Datagram Protocol .3‬‬ ‫‪)TCP ) Transmission Control Protocol .4‬‬ ‫‪ .3‬יש להציג את כלל הפרוטוקולים הנלמדים בפרק זה ב‪.Wireshark-‬‬ ‫‪ .4‬יש להציג את טבלה הניתוב במחשב מבוסס ‪ Windows/Linux‬ע"י שימוש בפקודה ‪ route‬ב‪Command -‬‬ ‫‪.Line‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‬ ‫‪ .1‬התלמיד יקבל שרטוט רשת וימלא את כלל השדות ב‪-Header-‬ים של ‪ IP‬ו‪ TCP-‬או ‪ UDP‬אשר‬ ‫נדרשים לשם שליחת ההודעה באופן תקין‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר את כלל השלבים בעת ביצוע תקשורת בין שני ‪-Host‬ים הנמצאים באותו ה‪LAN-‬‬ ‫(דימוי של גישה בין מחשבים שונים הנמצאים ברשת ביתית)‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאר את כלל השלבים בעת ביצוע תקשורת בין שני ‪-Host‬ים הנמצאים ברשתות שונות‬ ‫(דימוי של גלישה מהבית לשרת באינטרנט)‬ ‫‪ .4‬התלמיד יקבל ‪ Capture‬של ‪ Wireshark‬ויצטרך לשרטט את כלל ה‪-Host-‬ים ברשת שהוא‬ ‫מזהה תוך התייחסות לכתובת ה‪ ,IP-‬כתובות ה‪ MAC-‬והפורטים בהם נעשה שימוש‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‬ ‫‪ .1‬התלמיד יקבל ‪ Capture‬של ‪ Wireshark‬ויצטרך לייצג את כלל ה‪-Host-‬ים שמדברים אחד עם‬ ‫השני תוך הדפסת כתובת ה‪ IP-‬שלהם‪ ,‬סוג הפרוטוקול בשימוש בשכבת התעבורה‬ ‫(‪ )TCP/UDP‬והפורטים בהם נעשה שימוש‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫חבילת הפרוטוקולים ‪TCP/IP‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪18‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪9‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪51‬‬ ‫פרק ‪ :1‬תכנות ב‪-Soket-‬ים‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫ללמוד על אופן פיתוח תוכניות בסביבת הרשת באמצעות ‪-Socket‬ים‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר כיצד פותחים וסוגרים ‪ Socket‬בסביבת ‪.Python‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר כיצד קוראים מידע מ‪ Socket-‬בסביבת ‪.Python‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאר כיצד שולחים מידע באמצעות ‪ Socket‬בסביבת ‪.Python‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד ינתח ויסביר את ההבדל בשימוש ב‪ Socket-‬ב‪ Stream Protocol-‬אל מול‬ ‫‪.Protocol‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד יתכנת אפליקציית ‪.Client‬‬ ‫‪Datagram‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪Socket .1‬‬ ‫‪Import socket .2‬‬ ‫‪ .3‬הפונקציה ‪bind‬‬ ‫‪ .4‬הפונקציה ‪listen‬‬ ‫‪ .5‬הפונקציה ‪connect‬‬ ‫‪ .6‬הפונקציה ‪recv‬‬ ‫‪ .7‬הפונקציה ‪send‬‬ ‫‪ .8‬הפונקציה ‪sendto‬‬ ‫‪ .9‬הפונקציה ‪recvfrom‬‬ ‫‪Blocking Functions .11‬‬ ‫‪Stream Protocols .11‬‬ ‫‪Datagram Protocols .12‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬להדגים עבודה בתצורת ‪ Client/Server‬מעל פרוטוקול ‪.UDP‬‬ ‫‪ .2‬להדגים עבודה מול שרת ‪ TCP‬הפועל בתצורת ‪.Blocking‬‬ ‫‪ .3‬להסביר את החשיבות של סגירת ‪ Socket‬בסיום העבודה‪.‬‬ ‫‪ .4‬עבור כל מימוש ב‪-Socket-‬ים יש להציג בעזרת ‪ Wireshark‬את התעבורה שעברה ברשת‪.‬‬ ‫‪ .5‬התלמידים ימשיכו ללמוד ולהתנסות ב‪ Python-‬באופן אינטגרטיבי עם המשימות בסוקטים‪ ,‬כלומר מבנה‬ ‫חדש מסויים של ‪ Python‬ילמד בהקשר של השימוש בספריית הסוקטים‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יציין את הפונקציות בהם יש להשתמש בעת יצירת ‪ TCP Server‬ואת התפקידיהן‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יציין את הפונקציות בהם יש להשתמש בעת יצירת ‪ TCP Client‬ואת התפקידיהן‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יציין את הפונקציות בהם יש להשתמש בעת יצירת ‪ UDP Server‬ואת התפקידיהן‬ ‫ד‪ .‬התלמיד יציין את הפונקציות בהם יש להשתמש בעת יצירת ‪ UDP Client‬ואת התפקידהן‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יתחבר לשרת כלשהו (שירות מזג אוויר‪/‬שעון) ויתקשר אותו מעל באמצעות ‪-Socket‬ים‬ ‫לשם קבלת נתונים ממנו‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יקבל את ה‪ RFC-‬של )‪ SMTP (RFC 821‬ויתכנת שליחת הודעת ‪ SMTP‬לכתובת ‪E-‬‬ ‫‪ Mail‬כלשהי שיבחר‪.‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫תכנות ב‪-Socket-‬ים‬ ‫‪3‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪9‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪3‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪9‬‬ ‫פרק ‪ :9‬אבטחת מידע בפרוטוקולי ‪TCP/IP‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להכיר היבטים אבטחתיים ותקיפות בחבילת הפרוטוקולים ‪ TCP/IP‬ודרכי ההתמודדות איתם‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתנסה במיפוי פורטים "פתוחים"‪ ,‬יבין את משמעות האבטחתית שלהם‬ ‫‪ .2‬התלמיד ינתח ויתאר את תפקיד רכיבי אבטחה ברשת כגון ‪ firewall‬ו‪IDS-‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד ינתח ויתאר את תקיפת ‪ ARP spoofing‬ודרכי ההתמודדות איתה‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד ינתח ויתאר תקיפות נוספות בחבילת הפרוטוקולים ‪( TCP/IP‬רשות)‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬פורט פתוח ‪ /‬סגור‬ ‫‪nmap .2‬‬ ‫‪Firewall .3‬‬ ‫‪Proxy .4‬‬ ‫‪IDS .5‬‬ ‫‪ARP Spoofing .6‬‬ ‫‪( Smurf Attack .7‬רשות)‬ ‫‪( Teardrop Attack .8‬רשות)‬ ‫‪( SYN Attack .9‬רשות)‬ ‫‪( TCP SYN Cookie .11‬רשות)‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬להדגים פורטים פתוחים על המחשב האישי בעזרת הפקודה ‪ ,netstat‬והדרך לגלות אותם מרחוק בעזרת‬ ‫החבילה ‪ .nmap‬יש להסביר כיצד ‪ nmap‬מבצעת את המיפוי‪ ,‬ואיך נראית סריקה כזו ב‪Wireshark-‬‬ ‫‪ .2‬יש להסביר על סוגי ה‪-Firewall-‬ים השונים הקיימים‪:‬‬ ‫‪Packet Filter Firewall .1‬‬ ‫‪Stateful Inspection Firewall .2‬‬ ‫‪Application Layer Firewall .3‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫‪.5‬‬ ‫‪.6‬‬ ‫הצגה של טבלת ה‪ ARP-‬במחשב מבוסס ‪ Windows/Linux‬ע"י שימוש בפקודה ‪ arp‬ב‪Command -‬‬ ‫‪.Line‬‬ ‫הצגת התקפת ‪ ARP Spoofing‬ושיטות להתמודדות עימה‪:‬‬ ‫‪ .1‬תיאור הבעיה בפרוטוקול ‪ARP‬‬ ‫‪ .2‬שימוש בהודעות ‪Unsolicited ARP‬‬ ‫‪ .3‬שימוש בהגדרות ‪ ARP‬סטטיות אל מול ה‪ Default Gateway-‬לשם התמודדות‬ ‫‪ .4‬שימוש ברכיבי ‪ HIDS/HIPS‬ו‪/‬או ‪ PFW‬להתמודדות‬ ‫הצגת ההבדל בין ‪ IPS‬ל‪( IDS-‬בין דיווח לחסימה)‬ ‫הצגת התקפות נוספות ברשתות ודרכי התמודדות (רשות)‪:‬‬ ‫‪Smurf Attack .1‬‬ ‫‪Teardrop Attack .2‬‬ ‫‪Ping of Death .1‬‬ ‫‪DoS/DDos .3‬‬ ‫‪( SYN Attack .4‬הצגת התמודדות עם בעזרת ‪)TCP SYN Cookie‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .3‬בחינה עיונית‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר את אופן העבודה של פרוטוקול ‪ARP‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יסביר את תקיפת ‪ ARP spoofing‬ואת דרכי התמודדות איתה‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר תקיפות נוספות מפרוטוקולי ‪TCP/IP‬‬ ‫‪ .4‬בחינה מעשית‬ ‫‪ .1‬התלמיד יזהה תקיפת ‪ ARP spoofing‬בקובץ ‪ Capture‬של ‪Wireshark‬‬ ‫‪ .2‬חלק מההתנסות המעשית של הפרק הזה תופיע בפרק הבא (‪ ,)scapy‬בו התלמידים ידרשו‬ ‫לממש תקיפת ‪ ARP spoofing‬בעזרת ‪scapy‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫תקיפות והגנות ב‪TCP/IP-‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪7‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪7‬‬ ‫פרק ‪scapy :50‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫לנתח ולייצר תעבורת רשת בעזרת חבילת ‪ scapy‬של ‪.Python‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יבצע שימוש בסיסי ואינטרקטיבי בפייתון‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד ייבנה פאקטות בעזרת ‪.scapy‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יינתח פאקטות מ‪ sniffer-‬בעזרת ‪.scapy‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪Python .1‬‬ ‫א‪list .‬‬ ‫ב‪dict .‬‬ ‫ג‪ .‬גישה לשדות‬ ‫ד‪list comprehensions .‬‬ ‫‪scapy .2‬‬ ‫א‪ .‬פרוטוקולים‪IP, TCP, ARP, Ether, DNS, ICMP :‬‬ ‫ב‪ .‬פקודות‪lsc, ls, hexdump, rdpcap, send, sendp, sr, sr1, wireshark :‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬ללמוד את ‪ Python‬ו‪scapy-‬באופן אינטגרטיבי‪ .‬כלומר‪ ,‬פקודות ב‪ Python-‬יילמדו בהקשר למשימה ב‪-‬‬ ‫‪.scapy‬‬ ‫‪ .2‬יש להשתמש ב‪ Shell -‬בצורה אינטרקטיבית ב‪.Python-‬‬ ‫‪ .3‬על ה‪ sniffer-‬להיות פעיל לאורך כל העבודה עם ‪ ,scapy‬על מנת לראות את הפאקטות שנשלחות‬ ‫ומתקבלות ע"י התלמידים‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫‪ .1‬התלמיד יישלח פקטת ‪.TCP/IP‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד ייממש תקיפת ‪.ARP spoofing‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יישלח פאקטות ‪.HTTP‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יישלח שאילתות ‪.DNS‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד יציג ‪ Capture‬של הפקטות ששלח ב‪.Sniffer-‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪scapy‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪11‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪50‬‬ ‫פרק ‪ :55‬פרוטוקולים בשכבת האפליקציה‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫ללמוד ולהכיר פרוטוקולים נפוצים בשכבת האפליקציה‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר את האופן בו מנתחים פרוטוקול תקשורת‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר את החשיבות של קריאת התיעוד של פרוטוקול (למשל ‪.)RFC‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאר את החשיבות בהכרות עם "מכונת המצבים" של הפרוטוקול‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יאבחן פרוטוקול בעזרת ‪ Sniffer‬ותקשורת אינטרקטיבית‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) .1‬‬ ‫‪DNS (Domain Name System .2‬‬ ‫‪TLD (Top-Level Domains) .3‬‬ ‫‪Zone Transfer .4‬‬ ‫‪SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) .5‬‬ ‫‪SMTP spoofing .6‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬להציג ולהסביר את כלל השדות ב‪-Header-‬ים של הפרוטוקולים ‪ HTTP‬ו‪.DNS-‬‬ ‫‪ .2‬להציג את ההבדל בין ‪ HTTP 1.0‬לבין ‪ HTTP 1.1‬מבחינת ניהול ה‪.Connections-‬‬ ‫‪ .3‬להציג את הפקודות (‪ )Methods‬השונות הקיימות בפרוטוקול ‪:HTTP‬‬ ‫א‪GET .‬‬ ‫ב‪POST .‬‬ ‫ג‪HEAD .‬‬ ‫ד‪OPTIONS .‬‬ ‫ה‪PUT .‬‬ ‫ו‪DELETE .‬‬ ‫ז‪TRACE .‬‬ ‫‪ .4‬להציג את אופן ביצוע שאילתות ‪ DNS‬בתצורה איטרטיבית ובתצורה רקורסיבית‪.‬‬ ‫‪ .5‬להציג כל אחד מהפרוטוקולים הנלמדים בפרק זה בעזרת ‪.Wireshark‬‬ ‫‪ .6‬להציג את השימוש בפרוטוקולים השונים תוך שימוש בכלי ‪ Command Line‬ב‪telnet, ( Windows-‬‬ ‫‪)nslookup‬‬ ‫‪ .7‬להדגים אבחון של פקודת ‪ HELLO‬ו‪ TO-‬בפרוטוקול ‪ SMTP‬בעזרת ‪ Wireshark‬ותקשורת‬ ‫אינטרקטיבית‪.‬‬ ‫‪ .8‬להציג פתרון של תרגיל אבחון ‪SMTP‬‬ ‫‪ .9‬להציג את תקיפת‪ SMTP spoofing‬ודרכי ההתמודדות איתה‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את מבנה פרוטוקול ‪ HTTP‬על פקודותיו השונות‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר את מבנה פרוטוקול ‪DNS‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יסביר את תקיפת ‪ SMTP spoofing‬ודרכי ההתמודדות מולה‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יקבל ‪ Capture File‬אשר כוללת פרוטוקול שאינו נלמד ויסביר את פעולתו תוך שימשו‬ ‫ב‪ Sniffer-‬בלבד‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יכנס לאתר ‪ Web‬ויפרט את הבקשות אשר עוברות בין ה‪ Client-‬ל‪.Server-‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד ישלח בקשת ‪ HTTP GET‬לאתר ‪ Web‬כלשהו יחלץ מהתשובה את כל הלינקים‬ ‫שמופיעים בתשובה שהתקבלה‪.‬‬ ‫ד‪ .‬התלמיד יקבל ‪ Capture File‬המכיל תעבורת תקשורת בפרוטוקול ‪ DNS‬ויציין באיזה סוג‬ ‫שאילתה מדובר (רקורסיבית‪/‬איטרטיבית)‬ ‫ה‪ .‬התלמיד יקבל ‪ Capture File‬המכיל תעבורת תקשורת בפרוטוקול ‪ HTTP‬ויצטרך להבין ממה‬ ‫נתונים שונים כגון‪:‬‬ ‫‪ .i‬באיזה גירסאת ‪ HTTP‬עובד השרת‬ ‫‪ .ii‬מה הגודל של האובייקט המועבר ל‪Client-‬‬ ‫‪ .iii‬מה גירסאת הדפדפן של ה‪Client-‬‬ ‫ו‪ .‬התלמיד ייאבחן את פרוטוקול ‪ SMTP‬בעזרת ‪ Wireshark‬ותקשורת אינטרקטיבית‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪HTTP‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪DNS‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪SMTP‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪11‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪13‬‬ ‫‪56‬‬ ‫‪29‬‬ ‫פרק ‪ :52‬תרגיל סיכום‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫לתכנן‪ ,‬לתעד ולממש פרוטוקול תקשורת ברמת האפליקציה‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יממש פונקציות ב‪ Python-‬בעזרת ‪.def‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתכנן פרוטוקול ברמת האפליקציה‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יכתוב ‪ RFC‬לפרוטוקול‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יממש את הפרוטוקול‪.‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד יציג ב‪ Sniffer-‬את תעבורת הפרוטוקול‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬שלבים בפיתוח פרוטוקול‬ ‫א‪ .‬תכנון‬ ‫ב‪ .‬תיעוד‬ ‫ג‪ .‬מימוש‬ ‫‪Python .2‬‬ ‫א‪def .‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬יש לעבוד בצורה טורית בין המטרות‪ .‬כלומר‪ ,‬יש להשלים כל מטרה ביצועית לפי הסדר‪.‬‬ ‫‪ .2‬יש להציג לתלמידים כיצד ממשים פונקציות ב‪ Python-‬בעזרת ‪.def‬‬ ‫‪ .3‬התלמידים יציגו את עבודתם בפני הכיתה‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את מטרת הפרוטוקול‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יתכנן פרוטוקול‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יסביר את ההלימה בין מטרת הפרוטוקול לבין תיכנונו‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יתכנת את הפרוטוקול‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יציג ‪ Capture‬של הפרוטוקול ב‪.Sniffer-‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫תרגיל סיכום‬ ‫‪1‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪11‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪0‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫חלק ה' ‪ -‬הגנת אפליקציות (בדגש ‪ 21( )Web‬שעות)‬ ‫פרק ‪ :1‬מבוא לאפליקציות ‪( Web‬לאלו שלמדו תכנות בסביבת אינטרנט הפרק הוא חזרה קצרה‪ .‬ואפשר‬ ‫להפחית את כמות השעות לטובת נושאים אחרים והגשת עבודת הגמר)‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להכיר ולהבין מהי אפליקצית ‪.web‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יסביר מבנה עמוד ‪.HTML‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יסביר קוד ‪.JavaScript‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר את תהליך התקשורת בין הלקוח לשרת‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יסביר את דרך פעולתו של שרת ה ‪.web‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪HTML .1‬‬ ‫‪JavaScript .2‬‬ ‫‪Ajax .3‬‬ ‫‪Client-Server .4‬‬ ‫‪Cache .5‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬בהינתן לימוד פרק בנית אתרים בתוכנית הלימודים לבגרות יש לקצר פרק זה‪ .‬הפרק יכלול חזרה קצרה‬ ‫על ‪ HTML, JavaScript, Client-Server‬ולימוד חוזר של ‪( .Ajax, Cache‬אלו נושאים קשים להפנמה‪,‬‬ ‫גם אם נלמדו בעבר)‪.‬‬ ‫‪ .2‬להראות איך נראה עמוד ‪ HTML‬על ידי דוגמאות ותרגול‪.‬‬ ‫‪ .3‬להסביר איך כותבים ואיך מריצים קוד ‪ JavaScript‬על ידי דוגמאות ותרגול‪.‬‬ ‫‪ .4‬להסביר איך עובד שרת ‪.web‬‬ ‫‪ .5‬להסביר איך כותבים אתר (צד שרת) על ידי דוגמאות ותרגול‪.‬‬ ‫‪ .6‬להסביר מהו ‪ URL‬ואת חלקיו השונים (‪.)protocol, host, port, path, query, hash‬‬ ‫‪ .7‬להסביר מהן בקשות ‪ GET‬ו ‪.POST‬‬ ‫‪ .8‬להסביר מהם פרמטרים‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יתבקש לתאר ו‪/‬או לשרטט את פעולתו של שרת ה ‪.web‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יתבקש לתאר ו‪/‬או לשרטט את התקשרות במקרים לדוגמה‪:‬‬ ‫‪ .i‬הכנסת שם משתמש וסיסמה (תקשורת לשרת ובין השרת למסד הנתונים)‬ ‫‪ .ii‬הכנסת שם משתמש לא חוקי (זיהוי ברמת ה ‪ – JavaScript‬אין תקשורת לשרת)‬ ‫‪ .iii‬לחציה על מקש ‪( Back‬קבלת העמוד מה ‪ cache‬ללא תקשורת לשרת)‬ ‫‪ .iv‬לחיצה על לינק לעמוד הנוכחי עם פרמטרים שונים (תקשורת לשרת)‬ ‫‪ .v‬לחיצה על לינק לעמוד הנוכחי עם שינוי ב ‪ hash‬בלבד (אין תקשורת לשרת)‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יבנה אתר אשר ישלב את הרעיונות השונים הנלמדים בשיעור על פי השלבים הבאים‪:‬‬ ‫ב‪ .‬כתיבת עמוד כניסה (לוגין) לאתר ב ‪HTML‬‬ ‫ג‪ .‬זיהוי חוקיות שם משתמש וסיסמה ב ‪JavaScript‬‬ ‫ד‪ .‬עמוד בדיקת שם משתמש וסיסמה בצד שרת (עם או בלי קישור למסד נתונים)‬ ‫ה‪ .‬שליחת שם משתמש וסיסמה לשרת בבקשת ‪ GET‬ובבקשת ‪POST‬‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪HTML & JavaScript‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Client - Server‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Ajax‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Cache‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪6‬‬ ‫‪55‬‬ ‫‪51‬‬ ‫פרק ‪ :2‬הגנה מפני ‪Cross Site Scripting‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫התלמיד יבין מהן התקפות וההגנות ברמת האפליקציה ולהכיר התקפת ‪ XSS‬והגנה מפניה‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמידיסביר מהן ההתקפות וההגנות הנדרשות ברמת האפליקציה‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתנסה בתקיפת ‪.XSS‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתנסה בהגנה מפני ‪.XSS‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪)Open Web Application Security Project( OWASP .1‬‬ ‫‪Credentials .2‬‬ ‫‪Session .3‬‬ ‫‪Cookies .4‬‬ ‫‪Same Origin Policy .5‬‬ ‫‪Cross Site Scripting .6‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬להסביר שאפליקציות מאפשרות למשתמשים להכניס מידע אליהן ולקרוא מידע מהן ומכאן נובעת בעיה‬ ‫פוטנציאלית‪.‬‬ ‫‪ .2‬להסביר שהגנה ברמת האפליקציה היא הגנה מפני שימוש זדוני בממשק האמיתי של האפקליקציה‪ .‬זאת‬ ‫לעומת הגנה על רשת או מערכת ההפעלה שמגנה מפני גישה זדונית‪ .‬כניסה בשער לעומת כניסה הדלת‬ ‫האחורית‪.‬‬ ‫‪ .3‬להסביר שפרוטוקול ‪ HTTP‬הוא ‪ .stateless‬כלומר‪ ,‬לא שומר מצב‪ .‬עם זאת‪ ,‬השימוש באפליקציות ‪web‬‬ ‫מתחשב במצב (סימנתי מה ארצה לקנות ועכשיו הסל שלי מלא)‪.‬‬ ‫‪ .4‬להסביר שרעיון ה ‪ session‬הוא המאפשר שימוש בפרוטוקול עם זיהוי המצב‪.‬‬ ‫‪ .5‬לתאר את השימוש ב ‪ cookie‬בהקשרי ‪ session‬וזיהוי משתמש‪.‬‬ ‫‪ .6‬להסביר מהו ‪ Same Origin Policy‬ומדוע הוא חשוב למניעת גניבת נתונים‪.‬‬ ‫‪ .7‬להסביר מהו ‪ Cross Site Scripting‬על ידי תיאור ודוגמאות‪.‬‬ ‫‪ .8‬להסביר כיצד ניתן להגן מפני ‪ :Cross Site Scripting‬חשוב להסביר את ההבדל בין סינון ‪– blacklist‬‬ ‫סינון תוים שנקבעו מראש (לדוגמה סינון <‪ ,)> ,‬לבין סינון ‪ – whitelist‬מאפשר כתיבת נתונים רק עם‬ ‫עונים על דרישה (לדוגמה‪ ,‬אותיות ומספרים בלבד)‪ .‬יש להדגיש שסינון ‪ blacklist‬מאפשר גמישות‬ ‫בשימוש באתר‪ ,‬אך מסוכן ולא בטוח (יש להראות דוגמאות לעקיפת סינון)‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את המושגים‪Session, Cookies :‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יקבל תיאור מקרים‪ ,‬יסביר וינמק האם הגיוניים או לא‪ .‬דוגמאות‪:‬‬ ‫‪ .i‬משתמש לחץ על קישור לאתר שנראה כמו הבנק שלו‪ ,‬אך אינו ובפועל ה ‪cookies‬‬ ‫שמזהים אותו כמשתמש באתר הבנק נשלחו לתוקף‪( .‬לא נכון כיוון ש ‪Same Origin‬‬ ‫‪ Policy‬מונע מאתר לקבל את ה ‪ cookies‬של אתר אחר)‬ ‫‪ .ii‬משתמש לחץ על קישור לאתר מכירות‪ ,‬קנה שוקולדים במבצע וכרטיס האשראי שלו‬ ‫נגנב למרות שחברת כרטיסי האשראי מוגנת מפרצת ‪ Cross Site Scripting‬בצורה‬ ‫מושלמת‪( .‬אפשרי אם באתר המכירות יש חולשת ‪.)Cross Site Scripting‬‬ ‫‪ .iii‬תוקף מצא חולשה באתר שמסנן תוי < ו > אשר התקבלו על ידי המשתמש‪( .‬אפשרי כי‬ ‫ניתן לעקוף סינון חלקי זה)‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יקבל אתר דמה וינסה למצוא בו חולשת ‪ .Cross Site Scripting‬לאחר המציאה‪,‬‬ ‫התלמיד ייתקן הבעיה‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמידים יכתבו קוד ‪ JavaScript‬שמנצל פגיעות ‪.Cross Site Scripting‬‬ ‫א‪ .‬הקוד יכיל את היכולות הבאות‪:‬‬ ‫‪ .i‬שליחת סימן חיים לשרת התוקף‬ ‫‪ .ii‬שיחת ה ‪ cookies‬לשרת התוקף‬ ‫‪ .iii‬שינוי נתונים בעמוד (לדוגמה‪ ,‬שם המשתמש)‬ ‫‪ .iv‬יש לתת לתלמידים עמוד פגיע לדוגמה כדי שהם ינסו את הקוד שלהם על אתר זה‪.‬‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫תקיפת אפליקציות‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪Session, Cookies‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪ – Cross Site Scripting‬התקפה והגנה‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪11‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪7‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪15‬‬ ‫פרק ‪SQL Injection :3‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫התלמיד יכיר תקיפת ‪ SQL Injection‬והגנה מפניה‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתנסה בתקיפת ‪.SQL Injection‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתנסה בהגנה מפני ‪.SQL Injection‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬מסד נתונים‬ ‫‪SQL .2‬‬ ‫‪SQL Injection .3‬‬ ‫‪Blind SQL Injection .4‬‬ ‫‪Input Validation .5‬‬ ‫‪Escape character .6‬‬ ‫‪Stored Procedures .7‬‬ ‫‪Parameterized Queries .8‬‬ ‫‪Error Pages .9‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬לחזור על ‪ ,SQL‬ובפרט על תווים בעלי משמעות מיוחדת‪.‬‬ ‫‪ .2‬להציג פקודות ‪SQL‬סבירות לשימוש באתרי אינטרנט (למשל‪ ,‬בעמוד הזדהות)‪.‬‬ ‫‪ .3‬להציג את נפוצות התקיפה ולהציג מקרים אמיתיים בהם התקיפה הצליחה‪ .‬יש להציג מקרים אמיתיים‬ ‫בהם התקיפה הצליחה‪.‬‬ ‫‪ .4‬לאחר ביצוע התרגיל ע"י התלמידים‪ ,‬יש להסביר על הגנה בעזרת ‪.Escaping‬‬ ‫‪ .5‬לאחר ביצוע הגנה בעזרת ‪ Escaping‬יש להציג מעקף של המנגנון ע"י שימוש בשיטות ‪Encoding‬‬ ‫שונות‪.‬‬ ‫‪ .6‬להסביר את סוגי האינפורמציה שניתן לקבל ע"י ‪.Blind SQL Injection‬‬ ‫‪ .7‬להסביר את סוגי האינפורמציה שניתן לקבל מה‪.Error Pages-‬‬ ‫‪ .8‬להסביר את השימוש ב‪ Stored Procedures-‬לשם התגוננות אל מול ‪( SQL Injection‬יש להציג‬ ‫דוגמאות למימוש במסד נתונים ‪ Oracle‬ו‪.)SQL Server-‬‬ ‫‪ .11‬להסביר את השימוש ב‪Parameterized Queries-‬לשם התגוננות כנגד ‪.SQL Injection‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר איך בנוי מסד נתונים‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר פקודות ‪ SQL‬בסיסיות‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יציע מבנה של מסד נתונים לצורך עמוד אימות‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יקבל אתר דמה וינסה למצוא בו חולשת ‪ .SQL Injection‬לאחר המציאה‪ ,‬התלמיד‬ ‫ייתקן הבעיה ע"י שימוש ב‪.Escaping-‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יקבל אתר דמה וינסה למצוא בו חולשת ‪ .Blind SQL Injection‬לאחר המציאה‪,‬‬ ‫התלמיד ייתקן הבעיה ע"י שימוש ב‪.Parameterized Queries-‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יקבל אתר דמה בו קיימת חולשת ‪ ,SQL Injection‬ויצטרך לתשאל את מסד הנתונים‬ ‫כדי לקבל את הנתונים הבאים‪:‬‬ ‫‪ .i‬רשימת המשתמשים במערכת‬ ‫‪ .ii‬סיסמאות של המשתמשים במערכת‬ ‫‪ .iii‬הצגת כלל הטבלאות במערכת‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪SQL Injection‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪11‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪10‬‬ ‫חלק ד' – הגנת מערכות הפעלה (‪ 120‬שעות)‬ ‫פרק ‪ :5‬מבוא למערכות הפעלה‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫לפרט את מטרת מערכת ההפעלה ותפקידיה העיקריים‪ ,‬ולהסביר בקווים כלליים את מבנה המחשב‪.‬‬ ‫להוות מבוא כללי‪ ,‬בו התלמידים אמורים להבין בקווים כלליים איך המחשב בנוי‪ ,‬ומהם התפקידים של מערכת‬ ‫ההפעלה במחשב‪.,‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד ידע להסביר את המבנה הכללי של מחשב‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יפרט ויסביר על תפקידי מערכת ההפעלה‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬מבנה מחשב‬ ‫א‪ .‬רכיבים‬ ‫‪ .i‬שעון‬ ‫‪ .ii‬זיכרון‬ ‫‪ .1‬אוגרים‬ ‫‪RAM .2‬‬ ‫‪ .iii‬פעולות אריתמטיות‬ ‫ב‪ .‬מושגים נוספים‬ ‫‪ .i‬קוד לעומת נתונים‬ ‫‪ .ii‬מעגל ביצוע‬ ‫‪fetch .1‬‬ ‫‪decode .2‬‬ ‫‪execute .3‬‬ ‫‪)write back( .4‬‬ ‫‪ .iii‬פסיקה‬ ‫ג‪ .‬מימוש במחשב האמיתי‬ ‫‪CPU .i‬‬ ‫‪Instruction pointer .ii‬‬ ‫‪ .iii‬מחסנית‬ ‫‪ .2‬תפקידי מערכת ההפעלה‬ ‫א‪ .‬ניהול מערכת קבצים‬ ‫ב‪ .‬ניהול תהליכים וחוטים‬ ‫ג‪ .‬ניהול זיכרון וזיכרון וירטואלי‬ ‫ד‪ .‬ממשקים חיצוניים‬ ‫ה‪ .‬ניהול משתמשים והרשאות‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬התלמדים אינם מורגלים בחשיבת ‪ Low Level‬במע"ה‪ ,‬אלא רגילים‪ ,‬ולכן פרק זה מהווה "תקופת‬ ‫הסתגלות"‪.‬‬ ‫‪ .2‬פרק זה‪ ,‬בניגוד לרוב המערך‪ ,‬הוא עיוני במהותו וכולל "תרגילים מחשבתיים" עם הכיתה‪ ,‬שבהן המורה‬ ‫"מרכיב" מחשב עם הכיתה מרכיבים בסיסיים כמו שעון‪ ,‬רכיב זיכרון ופעולות אריתמטיות‪.‬‬ ‫‪ .3‬בחלק השני של הפרק‪ ,‬נסקור את תפקידיה של מערכת ההפעלה ונסביר את הרציונל מאחוריהם‪.‬‬ ‫‪ .4‬מטרת הפרק הינה לתת סקירה כללית ולא להעמיק בכל אחד מהסעיפים‪ ,‬בחלקם תהיה העמקה בשלבים‬ ‫מאוחרים יותר‪.‬‬ ‫‪ .5‬יש להציג את פעולת ה‪ CPU-‬בעזרת ‪ debugging‬לתוכנית פשוטה‪.‬‬ ‫‪ .6‬יש לציין שהצורך בניהול זיכרון הוא לשם אבטחה‪.‬‬ ‫‪ .7‬יש להדגיש את חשיבות ניהול משאבים‪ ,‬ובהקשר זה‪ ,‬את חשיבות ניהול התהליכים‪ ,‬זיכרון‪ ,‬ממשקים‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יפרט את מבנה המחשב‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יפרט ויסביר את תפקידי מערכת ההפעלה‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יקבל תיאור של מחשב דמה ופעולה וויכתוב את המצב של המחשב לאחר ביצוע‬ ‫הפעולה‪.‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מבנה המחשב‬ ‫‪4‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫תפקידי מערכת ההפעלה‬ ‫‪4‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪8‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪8‬‬ ‫פרק ‪ :2‬שירותי מערכת ההפעלה‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הכרת ‪ ,Windows API‬הצגת הספריות המשותפות (‪-DLL‬ים) ופיתוח יכולות מחקריות ב‪.win32api-‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יכיר את קובצי הרצה ואת מבנם‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יבין את מבנה קובץ ‪ , DLL‬מאפייניו ושימושיו‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יטען קובץ ‪DLL‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יכיר את ‪.win32 API‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד יריץ פונקציות מתוך ‪ win 32 API‬בעזרת ‪.Python‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬קובץ הרצה‬ ‫‪PE .2‬‬ ‫‪DLL .3‬‬ ‫‪Export Table .4‬‬ ‫‪WinAPI .5‬‬ ‫א‪LoadLibrary .‬‬ ‫ב‪GetProcAddress .‬‬ ‫ג‪ShellExecute .‬‬ ‫ד‪MessageBox .‬‬ ‫‪socket .6‬‬ ‫א‪send .‬‬ ‫ב‪recv .‬‬ ‫‪syscalls .7‬‬ ‫א‪kernel mode .‬‬ ‫ב‪user mode .‬‬ ‫‪MSDN .8‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬פרק זה משלב הרצאות אשר מעבירות חומר תיאורטי‪ ,‬ביחד עם התנסות מעשית שבה התלמיד כותב‬ ‫סקריפטי ‪ Python‬פשוטים‪.‬‬ ‫‪ .2‬יש להציג את מבנה קובץ הרצה מסוג ‪:PE‬‬ ‫א‪Sections .‬‬ ‫‪Data .i‬‬ ‫‪Text .ii‬‬ ‫‪( import/export .iii‬יוסבר שוב ב‪-DLL-‬ים)‬ ‫‪ .3‬יש להסביר את הצרכים ל‪:DLL-‬‬ ‫א‪ .‬חיסכון במקום‬ ‫ב‪ .‬עדכונים‬ ‫ג‪ .‬אבטחה‬ ‫ד‪ .‬אי‪-‬חשיפת פרטי מימוש‬ ‫‪ .4‬יש להציג קריאה לשירותי מערכת ההפעלה בעזרת ‪:win32 API‬‬ ‫א‪ .‬פעולות על קבצים‬ ‫ב‪ .‬רשת‬ ‫ג‪ .‬מצב המחשב‬ ‫ד‪GUI .‬‬ ‫‪ .5‬יש לתת לתלמידים לחקור בעצמם את התנהגות תוכנות בעזרת שינוי מחרוזות בתוכנית בעזרת כלי‬ ‫עריכה‪.‬‬ ‫‪ .6‬התלמיד יכיר את ‪ MSDN‬בתור ‪ reference‬ל‪.win32 API-‬‬ ‫‪ .7‬יש להציג טעינת ‪ DLL‬וקריאה לפונקציה ממנו בעזרת ‪.ctypes‬‬ ‫‪ .8‬יש להציג שימוש ב‪ win32 API-‬בעזרת ‪ .Python‬למשל‪:‬‬ ‫א‪ .‬כתיבה לקובץ‬ ‫ב‪ .‬שליחת מידע לרשת‬ ‫ג‪ .‬שמירת צילום מסך‬ ‫ד‪ .‬יצירת חלון וציור למסך‬ ‫‪ .9‬יש להדגים כיצד מחלצים את טבלאות ה‪ imports-‬ו‪ exports-‬מתוך תוכנה‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את מבנה קובץ הרצה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר את מבנה קובץ ‪DLL‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יחלץ טבלאות ‪ imports/exports‬מתוך תוכנה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יטען ‪ DLL‬ויקרא לפונקציות מתוכו‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יימצא את התיעוד של פונקציות בעזרת ‪.MSDN‬‬ ‫ד‪ .‬התלמיד יכתוב תוכנית העושה שימוש ב‪.win32 API-‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מבנה קובץ ‪PE‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪DLL‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪win API‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪10‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪11‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪20‬‬ ‫פרק ‪ :3‬תהליכים‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הבנת מהו תהליך במערכת ההפעלה ומהם המשאבים הקשורים אליו‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יסביר מהו תהליך‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יסביר מהו ‪thread‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יסביר בקווים כלליים את פעולות מערכת ההפעלה ביצירת תהליך‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬תהליך (‪)Process‬‬ ‫‪Thread .2‬‬ ‫‪scheduler .3‬‬ ‫‪ .4‬ניהול תהליכים ו‪-Thread-‬ים ב‪( Windows-‬רשות)‪:‬‬ ‫א‪ .‬ה‪ Process Control Block-‬וה‪Process Environment Block-‬‬ ‫ב‪ .‬ה‪ Thread Control Block-‬וה‪Thread Environment Block-‬‬ ‫ג‪ .‬היררכיית ריצה של תהליכים‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬יש להגדיר את המושג תהליך‪:‬‬ ‫א‪ .‬מרחב זיכרון פרטי ווירטואלי‬ ‫ב‪ .‬ספריות קוד‬ ‫ג‪ .‬משאבים פתוחים (כמו‪ :‬קבצים והתקני חומרה)‬ ‫ד‪ .‬אוסף ‪-Thread‬ים‬ ‫ה‪ .‬היררכיית ריצה של תהליכים‬ ‫‪ .2‬יש להגדיר את המושג ‪:Thread‬‬ ‫א‪ .‬קוד שרץ בזיכרון (אוגרים ומחסנית משלו)‬ ‫ב‪ .‬זיכרון ומשאבים משותפים עם שאר ה‪-Thread-‬ים ב‪Process-‬‬ ‫‪ .3‬אין להתעמק בנושא של זיכרון של תהליך‪ ,‬כיוון שהוא יפורט בהרחבה בפרק הבא‪.‬‬ ‫‪ .4‬יש לתאר את השלבים המתרחשים במערכת ההפעלה לצורך יצירת תהליך‪.‬‬ ‫‪ .5‬יש להציג את ה‪.scheduler-‬‬ ‫‪ .6‬הצגת תהליכים ב‪ ,process explorer-‬תוך שימת דגש על הדברים הבאים‪:‬‬ ‫א‪ .‬אחוז הזמן שמוקצה לכל תהליך‬ ‫ב‪ .‬משאבים של התהליך – כמו‪ :‬קבצים פתוחים‪-DLL ,‬ים טעונים‪-socket ,‬ים‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר מה הבדל בין תהליך ל‪.thread-‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר את השלבים במערכת ההפעלה ליצירת תהליך‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יסביר את אופן פעולת ה‪.scheduler-‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד ינתח תהליך‪ ,‬בדגש על משאבים‪ ,‬בעזרת ‪.process explorer‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יכתוב סקריפט ‪ Python‬שמציג את התהליכים הרצים‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד ייצור תהליך חדש בעזרת ‪ win32api‬באמצעות ‪.Python‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫תהליכים‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪8‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪8‬‬ ‫פרק ‪ :4‬ניהול הזיכרון‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הבנה כיצד מערכת ההפעלה מאפשרת לתהליכים רבים להשתמש במשותף בזיכרון הדינאמי (‪ )RAM‬של‬ ‫המחשב‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫התלמיד יסביר את הצורך בזיכרון וירטואלי על מנת לממש את מודל ה‪ ,flat memory-‬בו כל תהליך רואה את כל‬ ‫הזיכרון כשייך רק לו‪ ,‬ולהתמודד עם מגבלות הזיכרון‪.‬‬ ‫התלמיד יסביר כיצד מערכת ההפעלה נעזרת במעבד על מנת לבצע את תהליך ה‪.paging-‬‬ ‫התלמיד יסביר כיצד מערכת ההפעלה מייעלת את ניצול הזיכרון באמצעות הזיכרון הווירטואלי‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬זיכרון וירטואלי‬ ‫‪flat memory .2‬‬ ‫‪ – Page .3‬דף זיכרון‬ ‫‪page fault .4‬‬ ‫‪page table .5‬‬ ‫‪page file .6‬‬ ‫‪protected mode .7‬‬ ‫‪( memory mapped file .8‬העשרה)‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬הרצאה פרונטלית‪ ,‬מלווה בשרטוטים המסבירים את מיפוי הזיכרון והטבלאות הרלבנטיות‪ .‬כדאי לנהל‬ ‫שיחה אינטראקטיבית עם התלמידים‪ ,‬ולתת להם להציע הצעות למימוש מנגנון הזיכרון‪.‬‬ ‫‪ .2‬יש להראות כיצד להשתמש בכלים הבאים ב‪:Windows-‬‬ ‫‪ .3‬יש להציג את הצורך בזיכרון וירטואלי‪ .‬יש לציין שלכל תהליך יש מרחב זיכרון נפרד‪ ,‬ואולם כל תהליך‬ ‫רואה מרחב כתובות חופף בגודל ‪ ,4GB‬אך משתמש בפועל בהרבה פחות‪ .‬וכן שלמחשב יש הרבה פחות‬ ‫זיכרון‪.‬‬ ‫‪ .4‬יש להסביר על הזיכרון הווירטואלי ותהליך ה‪:paging-‬‬ ‫א‪ .‬התאמת מרחב הזיכרון של כל תהליך אל מרחב הזיכרון הפיסי‪.‬‬ ‫ב‪ ,protected mode .‬ותפקיד המעבד בתרגום הכתובות‪.‬‬ ‫ג‪ .‬דף זיכרון וטבלת הדפים (‪.)page table‬‬ ‫ד‪ .‬ה‪ trade off-‬בין גודל כל ‪ page‬לבין גודל הטבלה‪.‬‬ ‫ה‪ – Page fault .‬טעינת דף מהדיסק הקשיח אל הזיכרון‪ ,‬והקשר של מנגנון זה ל‪interrupt-‬‬ ‫במעבד‪.‬‬ ‫ו‪ .‬מנגנון אחסון הדפים על הדיסק‪ Pagefile :‬ב‪.Windows-‬‬ ‫‪ .5‬יש להסביר על חסכון וייעול ניצול הזיכרון –‬ ‫א‪ .‬טעינת ספריות קוד פעם אחת ל‪ ,RAM-‬ויצירת מיפויים רבים מהזיכרון הווירטואלי של תהליכים‬ ‫שונים‪.‬‬ ‫ב‪ .‬יש להסביר מדוע המחשב נהיה איטי כשכונן הקשיח כמעט ומלא‪.‬‬ ‫‪ .6‬יש להסביר את השימוש בניתוח תוכן הזיכרון באבטחת מידע לאיתור תוכניות זדוניות‪.‬‬ ‫א‪ –VMMap .‬כלי המאפשר צפייה בחלוקת הזיכרון הווירטואלי של תהליך‪.‬‬ ‫ב‪ – RAMMap .‬כלי המאפשר צפייה בחלוקת הזיכרון הפיסי‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את עקרון ה‪.flat memory-‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר את מנגנון ה‪.paging-‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד ידגים את מגבלות הזיכרון הוירטואלי ‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד ידגים את השימוש ב‪ .page table-‬למשל‪:‬‬ ‫‪ .i‬להתאים בין כתובת למספר תא בטבלה ולהפך‪.‬‬ ‫‪ .ii‬להכריע האם דף מסוים נמצא בזיכרון או ב‪.HD-‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יפתח את הזיכרון של תהליךמ‪ Python-‬בעזרת ‪ ,ReadProcessMemory‬יחפש‬ ‫מחרוזות בתוכו‪ .‬דוגמאות‪:‬‬ ‫‪ .i‬מחרוזות מוקלדות לתוך ‪.notepad‬‬ ‫‪ .ii‬תוכן דף וסיסמא ב‪.internet explorer-‬‬ ‫‪ .iii‬התלמיד יכתוב תוכנית ‪ Python‬שמתריעה כאשר תוכן מסוים הוכנס ל‪internet -‬‬ ‫‪ ,explorer‬על ידי ניתור הזיכרון שלו‪.‬‬ ‫‪ .iv‬התלמיד יפתח את הקובץ ‪ ,pagefile.sys‬ישווה עם תוכן זיכרון של תהליך קיים‪.‬‬ ‫‪ .v‬התלמיד יחיפש סיסמא שהוכנסה לתוכנה שכבר נסגרה בתוך הקובץ ‪.pagefile.sys‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מבוא ומושגים בזיכרון וירטואלי‬ ‫‪2‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪2‬‬ ‫הסבר מעמיק של מנגנון ה‪paging-‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪12‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪6‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪14‬‬ ‫פרק ‪ :1‬מחקר תהליכים ב‪Windows-‬‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הבנה וניתוח ניתח תהליכים שקורים "מאחרי הקלעים" ב‪ ,Windows-‬פיתוח מיומנויות חקר פעילות זדונית לצורך‬ ‫אבטחת המערכות‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יבצע ‪ hooking‬לפונקציות בתוך תהליך מסוים‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד ינטר וישנה פעולת התוכנה בעזרת ‪.hooking‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪hooking .1‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .2‬יש להציג את התוכנה ‪.procmon‬‬ ‫‪ .3‬יש להציג כיצד לנתר פעולות קבצים‪.‬‬ ‫‪ .4‬יש להסביר על ‪ ,hooking‬אופן פעולתו ושימושיו החיוביים והשליליים‪.‬‬ ‫‪ .5‬יש להציג את חבילת ‪ pydbg‬של ‪ Python‬וביצוע ‪ hooking‬בעזרתה‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את המושג ‪.hooking‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד ייבצע את הפעולות הבאות בעזרת ‪:pydbg‬‬ ‫‪ .i‬הצגת את כל פתיחות הקבצים בתהליך מסויים‪.‬‬ ‫‪ .ii‬הצגת כל המידע שהדפדפן שולח לרשת‪.‬‬ ‫‪ .iii‬ניטור הכתובות שהדפדפן גולש עליהם‪.‬‬ ‫‪ .iv‬מציאת הניקוד בתוך שולה המוקשים (‪ )winmine‬ע"י השוואת הזיכרון שלו בין מספר‬ ‫ריצות‪.‬‬ ‫‪ .v‬שימוש ב‪ WriteProcessMemory-‬לשינוי התוכן של הזיכרון בזמן ריצה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬מחקר עצמאי למציאת תוכנה זדונית בעזרת כל הכלים שנלמדו‪.‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מבוא למחקר תהליכים ותוכנות‬ ‫‪3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪Hooking‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪16‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪7‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪22‬‬ ‫פרק ‪ :6‬ניהול משאבים והרשאות‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הכרת תהליך ניהול המשאבים שנעשה במערכת ההפעלה‪ ,‬זיהוי בעיות אבטחה נפוצות שנובעות משיתוף‬ ‫המשאבים‪ ,‬ודרכים להתמודד עמם‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יסביר מהם משאבים פרטיים ומשאבים משותפים‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר כיצד מנוהלות הרשאות ע"י מערכת ההפעלה‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יזהה בעיות אבטחה שיכולות לנבוע משיתוף משאבים בין תהליכים‪ ,‬וילמד דרכים להתמודד‬ ‫אתם‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬משאבים משותפים ב‪Windows-‬‬ ‫א‪ .‬מערכת הקבצים‬ ‫‪ .i‬סיפריות מערכת‬ ‫‪ .ii‬מיקום (‪)path‬‬ ‫ב‪Registry .‬‬ ‫ג‪Handle .‬‬ ‫ד‪ .‬סקירת משאבים נוספים‪:‬‬ ‫ה‪socket .‬‬ ‫ו‪ .‬חלון‬ ‫ז‪ .‬התקני חומרה‬ ‫‪ .2‬מערכת ההרשאות‬ ‫א‪Object manager .‬‬ ‫ב‪kernel mode .‬‬ ‫ג‪ .‬תהליך וידוא ההרשאות‬ ‫ד‪ .‬הרשאות משתמש‪ ,‬תהליך וקובץ‬ ‫ה‪ .‬ירושת הרשאות‬ ‫ו‪security token .‬‬ ‫‪ .3‬בעיות אבטחה נפוצות‬ ‫א‪Directory traversal .‬‬ ‫ב‪Temp directory .‬‬ ‫ג‪DLL Hijacking .‬‬ ‫‪ .i‬סדר טעינת ‪-DLL‬ים‬ ‫ד‪Privilege Escalation .‬‬ ‫ה‪Race Conditions .‬‬ ‫ו‪Security Domains .‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬לימוד הפרק מתחלק ל‪ 3-‬חלקים‪ .‬בחלק הראשון התלמידים לומדים על משאבים המשותפים בשימוש‬ ‫מערכת ההפעלה בדגש על מערכת הקבצים וה‪ .registry-‬בחלק השני התלמידים לומדים על הצורך‬ ‫בניהול המשאבים ועל מערכת ההרשאות‪ .‬בחלק השלישי התלמידים לומדים על בעיות אבטחה נפוצות‬ ‫שקשורות לניהול משאבים בסביבה עם ריבוי הרשאות‪.‬‬ ‫‪ .2‬משאבים משותפים‪:‬‬ ‫א‪ .‬את השיעורים יש ללוות בתצלומי מסך שמדגימים את המושגים הנלמדים‪.‬‬ ‫ב‪ .‬בלימוד על המשאבים יש להתעמק במערכת הקבצים וה‪ .registry-‬לגבי יתר המשאבים יש‬ ‫להסתפק בסקירה בלבד‪.‬‬ ‫ג‪ .‬בהצגת מערכת הקבצים יש להיעזר ב‪ ,procmon-‬ולהציג גישות לקבצים השונים ע"י התהליכים‬ ‫שונים במערכת ההפעלה‬ ‫ד‪ .‬יש להציג לתלמידים כיצד לחפש ערכים ב‪ ,registry-‬בדגש על מיקומים חשובים‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫‪.5‬‬ ‫‪.6‬‬ ‫מערכת ההרשאות‪:‬‬ ‫א‪ .‬בהצגת מערכת ההרשאות יש להתעקב על הצורך והחשיבות של הרשאות‪ ,‬כן בין המשתמשים‬ ‫השונים (הגנה על מידע רגיש)‪ ,‬וכן בין תהליכים במחשב (הגנה מפני תוכנות עוינות)‬ ‫ב‪ .‬יש להסביר בפירוט כיצד הרשאות ממומשות ברמת מערכת ההפעלה‪:‬‬ ‫ג‪ .‬הסיבה לביצוע בדיקת ההרשאות ב‪kernel mode-‬‬ ‫ד‪ .‬הרשאות של תהליך נגזרים מהרשאות של המשתמש‬ ‫ה‪ .‬בדיקת הרשאות של תהליך מול ההרשאות של האובייקט‬ ‫יש להציג לתלמידים את הסכנות במשאבים הניתנים לירושה‪.‬‬ ‫בעיות האבטחה הנפוצות‬ ‫א‪ .‬יש להקצות זמן משמעותי לחלק זה‪ ,‬להציג לעומק את המושגים ‪Directory traversal, DLL‬‬ ‫‪ hijacking, Privilege escalation, Race conditions‬ולכלול התנסות מעשית‪.‬‬ ‫ב‪ .‬בשיעורים על מערכת ההרשאות ובעיות האבטחה הנפוצות‪ ,‬מומלץ לנהל דיון בכיתה עם‬ ‫התלמידים‪ ,‬ולתת להם לזהות בעיות אבטחה פוטנציאליות ולהציע פתרונות‬ ‫ג‪ .‬יש לתת דוגמאות רבות ומגוונות לבעיות אבטחה שנובעות מקיום משאבים משותפים‪ ,‬למשל‪:‬‬ ‫תמונת מסך כמשאב משותף‪ ,‬קובץ סיסמאות שלא מוגן כראוי‪ ,‬שימוש לא זהיר ב‪temp -‬‬ ‫‪.directory‬‬ ‫יש להציג את הפקודות ‪ runas‬ו‪ at-‬ולהסביר על בעיות אבטחה אפשריות‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את המושגים המופיעים בפרק‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יתכנת מימושים של בעיות האבטחה שצויינו בפרק‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יזהה בעיות אבטחה בתוכנית פייתון שיקבל‪ ,‬ויציע דרכים לתקן אותם‪.‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫משאבים ואובייקטים במערכת ההפעלה‬ ‫‪3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪6‬‬ ‫מערכת ההרשאות‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪5‬‬ ‫סכנות אבטחה וניהול גישה למשאבים‬ ‫‪6‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪14‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪12‬‬ ‫‪13‬‬ ‫‪25‬‬ ‫פרק ‪ Windows :7‬כמערכת מוכוונת אירועים‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫הבנת ‪ Event Driven programming‬והארכיטקטורה שעומדת מאחוריו‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫התלמיד יכיר את מערכת ניתוב ההודעות של ‪.Windows‬‬ ‫התלמיד יתנסה בקבלת הודעות ממערכת ההפעלה ובשליחת הודעות לחלונות אחרים‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬חלונות‬ ‫‪ .2‬הודעות‬ ‫‪ .3‬מערכת ניתוב ההודעות ב‪windows-‬‬ ‫א‪Message Pool .‬‬ ‫ב‪Message Pump .‬‬ ‫ג‪GetMessage .‬‬ ‫ד‪DispatchMessage .‬‬ ‫ה‪ .‬תור ההודעות‬ ‫‪ .4‬אירועים שגורמים לקבלת הודעה‬ ‫א‪ .‬אירוע חומרה‬ ‫ב‪ .‬שליחת הודעה מתהליך אחר‬ ‫ג‪Windows Hooks .‬‬ ‫ד‪Keyboard sniffer .‬‬ ‫ה‪SendMessage .‬‬ ‫דרכי ההוראה‬ ‫‪ .1‬במהלך השיעור‪ ,‬יש להיעזר בתצלומי מסך שמדגימים את המושגים הנלמדים‪ .‬ניתן למצוא איורים‬ ‫העוזרים להמחשה באתר האינטרנט של חברת מייקרוסופט או בספר ‪.Windows Internals‬‬ ‫‪ .2‬יש להעיזר בכלי ‪ ++Spy‬הקיים בחבילת התוכנה ‪ Visual Studio‬שמאפשר לצפות בכל ההודעות של‬ ‫חלון מסויים‪ .‬על התלמידים להתנסות בביצוע פעולות על החלון (למשל‪ ,‬הזזת עכבר מעל החלון‪ ,‬לחיצה‬ ‫על כפתור‪ ,‬מזעור חלון) ובחינת ההודעות המוצגות ב‪.++Spy-‬‬ ‫‪ .3‬יש להציג את בעיות האבטחה במנגנון זה‪ ,‬למשל‪:‬‬ ‫א‪ .‬האזנה להודעות אשר מגיעות לחלון ‪ -‬כתיבת ‪keyboard sniffer‬‬ ‫ב‪ .‬דחיפת הודעות לחלון ‪ -‬כתיבת תוכנית שפותחת ‪ notepad‬ומקלידה לתוכו‬ ‫ג‪ .‬זיהוי חיבור של ‪ Disk On Key‬וכתיבת קובץ אליו‬ ‫‪ .4‬יש להציג את מודל שבירת מודל אבטחה בהודעות‪ ,‬בדגש על‪:‬‬ ‫א‪ .‬ניתן לשלוח הודעות לחלונות אחרים גם אם אין הרשאות לפתוח אותם‪.‬‬ ‫ב‪ Windows XP .‬מול ‪Windows 7‬‬ ‫ג‪shutter attacks .‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יסביר את תהליך מעבר ההודעות במערכת ההפעלה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יסביר את דרך הפעולה של תוכנת חלון בסיסית‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית ‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד ינתח הודעות על חלון בעזרת ‪.++Spy‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יזייף הודעות לתהליכים אחרים‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יכתוב תוכנית שמנטרת הקשות מקלדת שמוקלדות לתוך ‪ ,notepad‬ימבצעת פעולה‬ ‫כאשר היא מזהה מחרוזת מסוימת‬ ‫ד‪ .‬התלמיד יכתוב תוכנית בתור תהליך מוגבל‪ ,‬וישלח הודעות לתוכנה שרצה בהרשאות גבוהות‬ ‫יותר‪.‬‬ ‫ה‪ .‬התלמיד יתכנת תוכנית המנצלת את בעיות האבטחה במנגנון ההודעות של ‪.Windows‬‬ ‫חלוקת השעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫היכרות עם מערכת החלונות ב‪Windows-‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪11‬‬ ‫הודעות מנקודת מבט אבטחתית‬ ‫‪1‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬ ‫תקיפה באמצעות הודעות‬ ‫‪1‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪7‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪6‬‬ ‫‪17‬‬ ‫‪23‬‬ ‫חלק ה' ‪ -‬הגנת סייבר בעולם מורכב (‪ 30‬שעות)‬ ‫פרק ‪ :1‬סיכום ההגנות הדרושות בעולם הסייבר‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫לסכם את סוגי ההגנות והתקיפות שהכרנו במהלך לימודי המערך‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד ינתח ויבחין בין סוגי התקיפה השונים‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר את הסכנות השונות‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאר את ההגנות השונות‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫חזרה על מושגים מהמערך כולו‪.‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫זהו שיעור חזרה על החומר הנלמד במערך‪ .‬על כן יש לשאוף לשתף את כל התלמידים במהלך השיעור‪ .‬עבור כל‬ ‫נושא כדאי לבחור תלמיד שיסביר אותו ולתקן או להוסיף במידת הצורך‪.‬‬ ‫‪ .1‬להזכיר ולתאר את סוגי התקיפה השונים‪ :‬רשת‪ ,‬מערכת הפעלה‪ ,‬אפליקציה‪.‬‬ ‫‪ .2‬להזכיר ולתאר את הסכנות השונות‪ :‬גניבת מידע‪ ,‬התחזות‪ ,‬שיבוש פעילות‪.‬‬ ‫‪ .3‬להזכיר ולתאר את הגנות השונות שנלמדו‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר את סוגי ההתקפה השונים‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר את סוגי ההגנות וההגנות השונות‪.‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאים בין סוגי התקפה להגנות המתאימות‪.‬‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫סיכום הגנות‬ ‫‪4‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪4‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪4‬‬ ‫פרק ‪ :2‬מבוא לקריפטוגרפיה (הצפנה)‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫התלמיד יכיר את השימוש בקריפטוגרפיהכאבן יסוד בהגנת סייבר‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫‪.PKI‬‬ ‫להסביר את מודל ‪ – PKI‬מפתחות פרטים ומפתחות ציבוריים‪.RSA ,‬‬ ‫בתיאור מודל ‪ PKI‬כדאי לספר על חלקו של ‪ Shamir‬ב ‪.RSA‬‬ ‫בתיאור ‪ PKI‬לא כדאי להכנס לפרטים המתמטים אלא את הרעיונות ותוצאותן‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יסביר מונחים בסיסים בקריפטולוגיה‬ ‫‪ .2‬התלמיד יסביר את ה‪PKI-‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאר פרוטוקולי תקשורת מבוססי קריפטוגרפיה‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪ .1‬צופן סימטרי‬ ‫‪ .2‬בעיית תיאום המפתחות‬ ‫‪ .3‬צופן א‪-‬סימטרי‬ ‫‪ .4‬פונקציית ‪Hash‬‬ ‫‪PKI (Public Key Infrastructure) .5‬‬ ‫‪CA (Certificate Authority) .6‬‬ ‫‪ .7‬חתימה דיגיטלית‬ ‫‪Challenge Response .8‬‬ ‫‪SSL .9‬‬ ‫‪Kerberos .11‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .2‬לציין את מטרות הקריפטוגרפיה‬ ‫א‪ .‬חשאיות‬ ‫ב‪ .‬אימות‬ ‫ג‪ .‬שלמות‬ ‫‪ .3‬להדגיש את הקריפטוגרפיה כאבן יסוד בהגנת סייבר‬ ‫‪ .4‬מומלץ להשתמש במטאפורות לצורך הסבר הפרימיטיבים הקריפטולוגיים ולא להיכנס לפרטים‬ ‫המתמטיים‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד ייתאר פרימיטיבים קריפטוגרפיים‬ ‫ב‪ .‬התלמיד ייתאר את מודל ה‪PKI-‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יסביר את עקרון אימות בעזרת ‪Challenge Response‬‬ ‫ד‪ .‬התלמיד ייתאר פרוטוקולי תקשורת מבוססי קריפוגרפיה‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יירשום את הסרטיפיקטים המותקנים במחשב ואת פרטיהם‬ ‫ב‪ .‬התלמיד יתכנת תוכנית המצפינה ומפענחת בעזרת מצפין סימטרי (‪ )AES‬מחבילה קיימת‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יתכנת תוכנית המצפינה ומפענחת בעזרת מצפין א‪-‬סימטרי (‪ )RSA‬מחבילה קיימת‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫מבוא לקריפטוגרפיה‬ ‫‪8‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪12‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪52‬‬ ‫פרק ‪ :3‬הגורם האנושי‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להבין את גבולות ההגנות המובנות מול טעויות אנוש‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יסביר שמאחורי כל מערכת עומד אדם שתיכנן ומימש אותה‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתאר תקיפות ‪ Phishing‬ורעיונות ‪.Social Engineering‬‬ ‫‪ .3‬התלמיד יתאר בעיות משתמש נפוצות‪.‬‬ ‫‪ .4‬התלמיד יתאר רעיונות הצפנה המתגברות על טעויות משתמש‪.‬‬ ‫‪ .5‬התלמיד יתאר רעיונות המנסים להפחית טעויות משתמש‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫‪Bugs .1‬‬ ‫‪Phishing .2‬‬ ‫‪Spam Mail .3‬‬ ‫‪Social Engineering .4‬‬ ‫‪Shoulder Sniffing .5‬‬ ‫‪Captcha .6‬‬ ‫‪ .7‬תקיפת ‪brute force‬‬ ‫‪Hard to guess password .8‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬לחזור ולציין את שתי רמות ההגנה‪:‬‬ ‫א‪ .‬הגנה ברמת המערכת‬ ‫ב‪ .‬הגנה ברמת המשתמש‬ ‫‪ .2‬בשתי רמות ההגנה עומד הגורם האנושי מאוחר‪.‬‬ ‫‪ .3‬להציג דוגמאות שנלמדו בחלופה לטעויות בתכנון ובמימוש של מערכות שונות שנעשו ע"י מפתחי‬ ‫המערכת שמהוות חולשות שניתן לנצל לתקיפה‬ ‫‪ .4‬להסביר לתלמיד מהן תקיפות ‪ Phishing‬ובאילו דרכים מקובלות משתמשים‪ ,spam mail :‬קישורים‬ ‫מפתים ב ‪.social engineering ,facebook‬‬ ‫‪ .5‬להסביר לתלמיד מהן הסכנות בתקיפות ‪:phishing‬‬ ‫א‪ .‬פרסומת "לגיטימית" לכאורה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬הונאה – גניבת כסף ו‪/‬או כרטיסי אשראי בחסות מכירה מפתה‪.‬‬ ‫ג‪ .‬השתלטות על מחשב המשתמש על ידי הונאת המשתמש לפתוח קובץ שיגרום להרצת קוד‪.‬‬ ‫‪ .6‬להציג לתלמיד דרכי הגנה להתמודדות מול התקפות ‪:phishing‬‬ ‫א‪ .‬סינון מייל על ידי זיהוי כתובות מייל וכתובות ‪ IP‬מזבלות‪.‬‬ ‫ב‪ .‬מודל ‪.PayPal‬‬ ‫ג‪ .‬מודלים לזיהוי אירועים חריגים (‪.)BuildGoard‬‬ ‫‪ .7‬להסביר לתלמיד מהן החולשות בשימוש בסיסמאות‪:‬‬ ‫א‪ .‬סיסמאות קלות לניחוש‪.‬‬ ‫ב‪ .‬שימוש בסיסמה זהה לאפליקציות שונות בעלות רמות הגנה שונה‪.‬‬ ‫ג‪ .‬אי החלפת סיסמה לאורך זמן‪.‬‬ ‫ד‪" .‬שחזור סיסמה" – שאלות ברות ניחוש‪ ,‬שליחה לאימייל‪.‬‬ ‫‪ .8‬להסביר להציג לתלמיד דרכי הגנה להתמודדות מול חולשות סיסמאות‪:‬‬ ‫א‪ .‬דרישות מגבילות לסיסמה חזקה (‪ ,capslock‬מספרים‪ ,‬סימנים‪ ,‬אורך מינימלי‪ ,‬פסילת שמות‪,‬‬ ‫פסילת סיסמאות זהות או דומות לסיסמאות קודמות‪.‬‬ ‫ב‪ .‬הכרחת המשתמש להחליף סיסמה בזמן קבוע מראש (חודש‪ ,‬שלושה חודשים)‪.‬‬ ‫ג‪ .‬משתמשים חכמים – חינוך לזהירות והבנה של חולשות הרשת‪.‬‬ ‫‪ .9‬לשאול את התלמידים האם הם היו קורבנות לנסיונות ‪ .phishing‬צריך לעודד את התלמידים ולהסביר‬ ‫שכולנו קורבנות עם דרך ‪ ,spam mail‬קישורים מפתים ב ‪ facebook‬וכו'‪ .‬דוגמאות‪:‬‬ ‫א‪" .‬זכית בהגרלה"‬ ‫ב‪ .‬העוקץ הניגרי‬ ‫ג‪ .‬קניית בית באמריקה‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫‪ .a‬התלמיד יתאר תקיפות ‪ Phishing‬והתמודדות מולן‪.‬‬ ‫‪ .b‬התלמיד יתאר דרך לזיהוי חיובים חשודים בכרטיס אשראי‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫‪ .a‬התלמיד יצור מייל ‪ phishing‬וישלח לחבריו לכתה‪.‬‬ ‫‪ .b‬התלמיד יתכנת פונקציה לזיהוי סיסמאות חלשות‪.‬‬ ‫‪ .c‬התלמיד יתכנתתקיפת ‪ brute force‬על סיסמאות שירוץ מול אתר אינטרנט דמה‪:‬‬ ‫‪ .i‬אותיות בלבד‪ ,‬אותיות ומספרים‬ ‫‪ .ii‬מילון‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫האדם כמפתח מערכת‬ ‫‪3‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Phishing‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪3‬‬ ‫סיסמאות‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪4‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪7‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪50‬‬ ‫פרק ‪ :4‬ניתוח מקרה תקיפה‬ ‫מטרת הפרק‬ ‫להבין לעומק מקרה תקיפה מורכב‪.‬‬ ‫מטרות ביצועיות‬ ‫‪ .1‬התלמיד יתאר את המורכבות במקרה תקיפה אמיתי‪.‬‬ ‫‪ .2‬התלמיד יתכנן מערכות הגנה מפני תקיפות מורכבות‪.‬‬ ‫מושגים והכוונה‬ ‫חזרה על מושגים מהמערך כולו‪.‬‬ ‫דרכי הוראה‬ ‫‪ .1‬לתאר בפני התלמיד מקרה תקיפה אמיתי‪.‬‬ ‫‪ .2‬להקפיד להבחין בין החולשות השונות והשלבים השונים בתקיפה‪.‬‬ ‫‪ .3‬להסביר לתלמיד אילו מנגנוני הגנה היו יכולים למנוע את התקיפה וכיצד‪.‬‬ ‫דרכי הערכה‬ ‫‪ .1‬בחינה עיונית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמיד יתאר את שלבי התקיפה שתוארה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התלמיד ימצא הגנה מתאימה לכל אחד משלבי התקיפה‪.‬‬ ‫ג‪ .‬התלמיד יסביר כיצד ניתן להשתמש בהגנה שהוצעה בצורה שגויה כך שלא תגן בפועל מפני‬ ‫תקיפה‪.‬‬ ‫ד‪ .‬עבור אחת ההגנות התלמיד יבחר ארגון אשר לא היה בוחר עבורו לממש את ההגנה וארגון‬ ‫עבורו כן היה בוחר לממש את ההגנה‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחינה מעשית‪:‬‬ ‫א‪ .‬התלמידים יקבלו הסבר על מערכות המחשוב בבית הספר ויקבלו את המטרות הבאות‪:‬‬ ‫‪ .i‬שרטוט המערכות והרשת‬ ‫‪ .ii‬מיפוי נקודות התורפה‬ ‫‪ .iii‬זיהוי נקודות התורפה של הגורם האנושי‬ ‫‪ .iv‬הצעה למנגנוני הגנה‬ ‫חלוקת שעות‬ ‫הנושא‬ ‫שעות עיוניות‬ ‫שעות התנסות‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫ניתוח מקרה תקיפה‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫סה"כ שעות‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪4‬‬