Guida degli insegnamenti

Syllabus

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[W000502] - PRIVACY AND SECURITY OF BIOMEDICAL DATAPRIVACY AND SECURITY OF BIOMEDICAL DATA
Marco BALDI
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM13] BIOMEDICAL ENGINEERING Master Degree (2 years) - [IM13] INGEGNERIA BIOMEDICA
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/03 - TELECOMUNICAZIONI

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Inglese

English


PREREQUISITI PREREQUISITES

Concetti di base delle telecomunicazioni.

Basic concepts of telecommunications.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni teoriche, 44 ore.
Esercitazioni software, 4 ore.

Theoretical lessons, 44 hours.
Software exercises, 4 hours.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento permetterà agli studenti di acquisire conoscenze avanzate sui principi e sui metodi di sicurezza dei dati digitali, con particolare riferimento ai dati biomedici. Tali conoscenze, poggiando sui fondamenti teorici e pratici forniti dagli insegnamenti nell’area delle telecomunicazioni, forniranno allo studente ampia consapevolezza degli approcci e dei metodi classici e moderni per ottenere trasmissioni e conservazione di dati digitali capaci di garantire confidenzialità, autenticazione, integrità e non ripudiabilità.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Attraverso questo corso a scelta libera, lo studente acquisirà la capacità di applicare le sue conoscenze nell’affrontare tematiche progettuali avanzate inerenti l’analisi e l’utilizzo di algoritmi di cifratura, autenticazione e firma digitale di messaggi, nonché protocolli e sistemi per la trasmissione e la conservazione sicura di dati digitali, con particolare riferimento ai dati biomedici. Tale capacità si tradurrà in alcune abilità professionalizzanti, quali la capacità di stimare il livello di sicurezza necessario per i dati relativi ad una specifica applicazione e di identificare gli elementi critici nella progettazione di sistemi per la protezione di dati biomedici.


Competenze trasversali.

Gli studenti effettueranno esercitazioni di gruppo basate sull’uso e lo sviluppo di software per l’implementazione e la verifica di tecniche di sicurezza dei dati digitali. Ciò contribuirà al miglioramento della propria autonomia di giudizio nella definizione del percorso verso la soluzione dei problemi. Le abilità comunicative saranno inoltre affinate tramite il lavoro di gruppo. Anche le capacità di apprendimento saranno migliorate dal lavoro di gruppo e dall’uso di strumenti software ad integrazione del materiale didattico.


Knowledge and Understanding.

The course will allow students to achieve an advanced knowledge of the principles and practices of digital data security, with a special reference to biomedical data. Such a knowledge, built upon the theoretical and practical principles provided by the courses in the area of telecommunications, will bring the student a wide awareness about classical as well as modern approaches and methods to achieve transmissions and storage of digital data able to guarantee confidentiality, authentication, integrity and non-repudiation.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

Through this free-choice course, The student will become able to apply his knowledge to face advanced design challenges concerning the analysis and the use of algorithms for encryption, authentication and digital signing of messages, as well as protocols and systems for secure transmissions and storage of digital data, with a special reference to biomedical data. Such an ability will be translated into some professional skills, like the ability of assessing the security level which is necessary for data relevant to some specific applications and of identifying the critical elements in the design of protection systems for biomedical data.


Transversal Skills.

Students will perform group exercises based on the use and development of software for implementing and validating techniques for digital data security. This will contribute to improving their autonomous judgment skills in defining the path to the solution of problems. Communication skills will also be refined by group work. Also their learning abilities will be improved by group work and by the use of software tools which will integrate didactic materials.



PROGRAMMA PROGRAM

Lezioni teoriche:
- Principi di teoria dell'informazione.
- Principi di affidabilità dei dati.
- Principi di sicurezza e crittografia.
- Crittografia simmetrica ed asimmetrica.
- Sistemi crittografici DES, - AES, RSA, ElGamal.
- Funzioni hash e firme digitali.
- Protocolli di sicurezza nelle reti.
- Privacy e sicurezza nei sistemi informativi biomedici.

Esercitazioni software su tecniche di sicurezza.

Theoretical lessons:
- Principles of information theory.
- Principles of data reliability.
- Principles of security and cryptography.
- Symmetric and asymmetric cryptography.
- DES, AES, RSA, ElGamal cryptographic systems.
- Hash functions and digital signatures.
- Protocols for network security.
- Privacy and security in biomedical information systems.

Software exercises on security techniques.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L’esame consiste in una prova orale, nella quale si richiederà allo studente di esporre i concetti di base e descrivere le principali tecniche di privacy e sicurezza dei dati biomedici. Sarà inoltre proposta ad ogni studente un’attività di approfondimento mediante lo svolgimento di un progetto o, a scelta dello studente, la preparazione di un elaborato sugli argomenti del corso.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà presentare e discutere l’eventuale progetto o elaborato sviluppato e dimostrare di possedere le conoscenze teoriche e pratiche relative alle tecniche per garantire privacy e sicurezza dei dati biomedici. Per superare con esito positivo la prova orale, lo studente dovrà dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, esposti in maniera sufficientemente corretta con l'utilizzo di adeguata terminologia tecnica. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Durante le prove d’esame si valuterà la capacità e l’autonomia dello studente nell’affrontare e risolvere problemi teorici e pratici relativi alla privacy ed alla sicurezza dei dati biomedici.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto verrà attribuito sommando la valutazione della prova orale a quella dell’eventuale progetto o elaborato sviluppato. Lo studente potrà conseguire fino ad un massimo di 10 punti tramite la presentazione e la discussione del progetto o dell'elaborato. L’orale sarà articolato su due o tre quesiti a seconda che lo studente presenti o meno il progetto o l'elaborato. Ogni quesito sarà valutabile con un punteggio variabile tra 0 e 10 punti. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.


Learning Evaluation Methods.

The exam consists of an oral test, in which the student will be asked to explain the basic concepts and describe the main techniques concerning privacy and security of biomedical data. It will also be proposed to each student to perform an in-depth analysis by carrying out a project or, at the option of the student, preparing a paper on one of the topics of the course.


Learning Evaluation Criteria.

The student, during the oral test, will have to present and discuss the project or paper and demonstrate the theoretical and practical knowledge of techniques for ensuring privacy and security of biomedical data. To successfully pass the oral exam, the student will have to demonstrate an overall knowledge of the contents of the course, presented in a sufficiently correct way and with the use of proper technical terminology. The highest rating is achieved by demonstrating a thorough understanding of the course contents, exposed with mastery of the technical language.


Learning Measurement Criteria.

The capacity and autonomy of the student to face and solve theoretical and practical problems related to privacy and security of biomedical data will be assessed during examinations.


Final Mark Allocation Criteria.

The final mark will be computed by summing the evaluation of the oral examination to that of the project or paper prepared by the student. The student will be able to achieve up to a maximum of 10 points through the presentation and discussion of the project or the paper. The oral exam will be divided into two or three questions, depending on whether or not the student will present the project or paper. Each question will be evaluated with a score ranging from 0 to 10 points. Honors students will be those who achieve the highest rating and also demonstrate full mastery of the subject.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

W. Trappe, L. C. Washington, “Introduction to Cryptography with Coding Theory”, Pearson - Prentice Hall.
W. Stallings, “Cryptography and Network Security: Principles and Practice”, Pearson - Prentice Hall.
A. Holzinger, "Biomedical Informatics: Discovering Knowledge in Big Data", Springer.
Materiale didattico: https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7880

W. Trappe, L. C. Washington, “Introduction to Cryptography with Coding Theory”, Pearson - Prentice Hall.
W. Stallings, “Cryptography and Network Security: Principles and Practice”, Pearson - Prentice Hall.
A. Holzinger, "Biomedical Informatics: Discovering Knowledge in Big Data", Springer.
Teaching materials: https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7880


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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