Yeni nəsil sənaye kommunikasiya sistemlərinin təhlükəsizliyiSillabus

Fənn kodu

MS-1415

Kredit

6

Tələbənin iş yükü

135

Semestr

Payız semestri

Akademik il

2

Fənnin tipi

Seçmə

Təhsil forması

Əyani

Tədris dili

Azərbaycan

Auditoriyadaxili saatlar

a)30 saat – mühazirə b)15 saat-məşğələ

Auditoriyadan kənar saatlar

a) 90 saat – sərbəst iş b) 1 saat – məsləhət saatı

Yeni nəsil sənaye kommunikasiya sistemlərinin təhlükəsizliyi fənni tələbələrdə müasir sənaye kommunikasiya sistemlərinin, sənaye şəbəkələrinin və onların təhlükəsizlik mexanizmlərinin öyrənilməsi üzrə nəzəri bilik və praktiki bacarıqların formalaşdırılmasını nəzərdə tutur. Fənn çərçivəsində sənaye idarəetmə sistemlərinin (ICS/SCADA), sənaye protokollarının, IoT və IIoT texnologiyalarının təhlükəsizliyi, şəbəkə arxitekturalarının qorunması, kibertəhlükələrin və hücum vektorlarının təhlili, girişə nəzarət, autentifikasiya, şifrələmə, monitorinq və təhlükəsizlik tədbirləri araşdırılır. Həmçinin sənaye sistemlərində risklərin idarə edilməsi, insidentlərin aşkarlanması və cavab tədbirləri, məlumatların bütövlüyü və məxfiliyinin təmin edilməsi, müasir təhlükəsizlik standartları və sənaye infrastrukturunun kibertəhlükəsizliyinin təmin edilməsi məsələlərinə diqqət yetirilir.

• mühazirə
• interaktiv müzakirə
• problem-based learning
• case study
• komanda işi

1. 1

   CLO 1: Yeni nəsil sənaye kommunikasiya sistemlərinin (Industry 4.0/5.0, IIoT, OT/ICS, SCADA, sənaye 5G şəbəkələri) arxitekturasını və komponentlərini təsvir edə, bu sistemlərə qarşı yönələn təhdid növlərini (protokol zəiflikləri, cihaz səviyyəsində hücumlar, şəbəkə seqmentasiyasının pozulması və s.) təsnif edə bilir;

2. 2

   CLO 2: Sənaye kommunikasiya infrastrukturuna qarşı yönələn təhdidlər üzrə tədqiqat sualı formalaşdıra, hücum ssenarilərinə dair hipotezlər qura və OT/IT konvergensiyası şəraitində risklərin qiymətləndirilməsi üçün metodoloji çərçivə dizayn edə bilir;

3. 3

   CLO 3: Sənaye kommunikasiya sistemlərinin təhlükəsizliyinə dair beynəlxalq standartları (IEC 62443, NIST SP 800-82, ISA/IEC standartları), akademik ədəbiyyatı və sənaye hesabatlarını sistemli şəkildə araşdıra, əldə edilən biliklər əsasında tədqiqat çərçivəsini formalaşdıra bilir;

4. 4

   CLO 4: Sənaye protokollarının (Modbus, PROFINET, OPC UA, MQTT və s.) trafik monitorinqi, hücum siqnaturlarının aşkarlanması və anomaliya analizi üçün müvafiq alət və metodları tətbiq edə, əldə edilmiş verilənləri statistik üsullarla işləyə və vizuallaşdıra bilir;

5. 5

   CLO 5: Sənaye kommunikasiya sistemlərinin mühafizəsi üçün müdafiə mexanizmlərini (şəbəkə seqmentasiyası, sıfır etibar (Zero Trust) arxitekturası, kriptoqrafik protokollar, təhlükəsiz uzaqdan giriş həlləri) layihələndirə və effektivliyini qiymətləndirə bilir;

6. 6

   CLO 6: Real sənaye kibertəhlükəsizlik hadisələrinin (kritik infrastrukturlara qarşı hücumlar, case study-lər) texniki-analitik təhlilini aparır, nəticələri elmi hesabat və ya layihə şəklində məntiqi strukturda yaza, şifahi və yazılı formada auditoriyaya təqdim edə bilir;

7. 7

   CLO 7: Sənaye kommunikasiya sistemlərinin təhlükəsizliyi sahəsində tədqiqatların aparılmasında etik prinsiplərə (kritik infrastrukturda icazəsiz sınaqların qadağan olunması, əməliyyat təhlükəsizliyinin qorunması) və metodoloji standartlara riayət etməklə müstəqil və ya komanda halında tədqiqat, layihə və ya dissertasiya işini hazırlaya bilir.

1. 1.
   Sənaye 4.0/5.0 konsepsiyası və yeni nəsil sənaye kommunikasiya sistemlərinin arxitekturasıMühazirə

   Bu mövzuda Sənaye 4.0 və Sənaye 5.0 konsepsiyalarının əsas prinsipləri, IIoT, OT/ICS və SCADA sistemlərinin struktur və funksional komponentləri, müasir sənaye kommunikasiya arxitekturaları və IT/OT konvergensiyası öyrənilir. Sənaye sistemlərində formalaşan hücum səthlərinin müəyyənləşdirilməsi və onların təhlükəsizlik baxımından qiymətləndirilməsi məsələlərinə baxılır.

2. 2.
   Sənaye idarəetmə sistemlərinə (ICS/SCADA) qarşı təhdidlərin sistemli təsnifatıMühazirə

   Mövzu çərçivəsində ICS/SCADA sistemlərinin əsas komponentləri olan PLC, RTU və HMI qurğularına qarşı potensial kibertəhdidlər araşdırılır. Hücum vektorlarının təsnifatı, təhdid modelləşdirilməsi, zəifliklərin müəyyənləşdirilməsi və sənaye idarəetmə sistemlərinə mümkün təsirlərin qiymətləndirilməsi üsulları öyrənilir.

3. 3.
   Modbus protokolunun təhlükəsizlik zəiflikləri və hücum vektorlarıMühazirə

   Bu mövzuda Modbus TCP və Modbus RTU protokollarının iş prinsipləri və təhlükəsizlik xüsusiyyətləri araşdırılır. Protokolda autentifikasiya və məxfilik mexanizmlərinin məhdudiyyətləri, məlumatların manipulyasiyası, icazəsiz əmrlərin ötürülməsi və müvafiq hücum ssenarilərinin simulyasiyası nəzərdən keçirilir.

4. 4.
   PROFINET və PROFIBUS sistemlərində təhlükəsizlik çağırışlarıMühazirə

   Mövzu PROFINET və PROFIBUS sənaye kommunikasiya protokollarının arxitekturasını, məlumat mübadiləsi mexanizmlərini və real-vaxt kommunikasiya xüsusiyyətlərini əhatə edir. Bu sistemlərdə mövcud təhlükəsizlik problemləri, potensial hücum vektorları və sənaye şəbəkələrinin qorunması üçün tətbiq olunan təhlükəsizlik yanaşmaları təhlil edilir.

5. 5.
   OPC UA protokolunun təhlükəsizlik arxitekturası və zəifliklərin qiymətləndirilməsiMühazirə

   Bu mövzuda OPC UA protokolunun arxitekturası və sənaye sistemləri arasında təhlükəsiz interoperabilliyin təmin edilməsində rolu öyrənilir. Autentifikasiya, avtorizasiya, şifrələmə, rəqəmsal imza və təhlükəsiz kanal mexanizmləri araşdırılır, həmçinin protokolun potensial zəifliklərinin qiymətləndirilməsi və mövcud tədqiqat nəticələri təhlil edilir.

6. 6.
   MQTT və IIoT kommunikasiya protokollarında təhlükəsizlik problemləriMühazirə

   Mövzu MQTT protokolunun iş prinsiplərini və IIoT sistemlərində tətbiq xüsusiyyətlərini əhatə edir. Resurs məhdudiyyətli qurğularda autentifikasiya, avtorizasiya, məlumatların məxfiliyi və bütövlüyü ilə bağlı təhlükəsizlik tələbləri, həmçinin MQTT əsaslı kommunikasiya sistemlərinin qorunması üsulları öyrənilir.

7. 7.
   IT/OT konvergensiyasından yaranan risklər və şəbəkə seqmentasiyası strategiyalarıMühazirə

   Bu mövzuda informasiya texnologiyaları və əməliyyat texnologiyalarının inteqrasiyası nəticəsində yaranan təhlükəsizlik riskləri araşdırılır. IT və OT mühitləri arasında təhlükəsizlik sərhədlərinin müəyyənləşdirilməsi, şəbəkə seqmentasiyası, zonalaşdırma və Purdue modeli əsasında sənaye şəbəkələrinin təhlükəsiz arxitekturasının qurulması prinsipləri öyrənilir.

8. 8.
   Sıfır Etibar (Zero Trust) arxitekturasının sənaye kommunikasiya sistemlərində tətbiqiMühazirə

   Mövzu Zero Trust təhlükəsizlik modelinin əsas prinsiplərini və onun sənaye kommunikasiya sistemlərində tətbiqi imkanlarını əhatə edir. İstifadəçi və qurğuların davamlı autentifikasiyası, minimal imtiyaz prinsipi, girişə nəzarət, mikroseqmentasiya və ənənəvi perimetr əsaslı təhlükəsizlik modeli ilə müqayisəli yanaşmalar araşdırılır.

9. 9.
   Sənaye şəbəkələrində uzaqdan giriş (Remote Access) təhlükəsizliyiMühazirə

   Bu mövzuda sənaye şəbəkələrinə uzaqdan təhlükəsiz girişin təşkili prinsipləri öyrənilir. VPN, jump server, çoxfaktorlu autentifikasiya və digər təhlükəsiz uzaqdan idarəetmə mexanizmləri araşdırılır, uzaqdan girişlə bağlı risklər və sənaye sistemlərində baş vermiş real insidentlər əsasında təhlükəsizlik tədbirləri təhlil edilir.

10. 10.
    Ransomware hücumları və kritik infrastruktura təsiriMühazirə

    Mövzu ransomware hücumlarının sənaye və kritik infrastruktur sistemlərində yayılma mexanizmlərini və mümkün nəticələrini əhatə edir. Hücumların IT və OT mühitlərinə təsiri, əməliyyatların dayanması ilə bağlı risklər, insidentə cavab tədbirləri, ehtiyat nüsxələmə və sistemlərin bərpası strategiyaları öyrənilir

11. 11.
    Tədarük zənciri (Supply Chain) hücumları sənaye kommunikasiya sistemlərindəMühazirə

    Bu mövzuda sənaye sistemlərinin proqram təminatı, avadanlıq, komponent və xidmət təchizatçıları ilə əlaqəsindən yaranan tədarük zənciri təhlükəsizlik riskləri araşdırılır. Təchizatçıların komprometasiyası, zərərli komponentlərin sistemə daxil edilməsi və üçüncü tərəf risklərinin idarə olunması, eləcə də qabaqlayıcı təhlükəsizlik tədbirləri öyrənilir.

12. 12.
    Sənaye kommunikasiya sistemlərində anomaliya aşkarlanması: maşın öyrənməsi yanaşmalarıMühazirə

    Mövzu sənaye şəbəkələrində normal və qeyri-normal trafik davranışlarının müəyyənləşdirilməsi üçün maşın öyrənməsi üsullarının tətbiqini əhatə edir. Şəbəkə trafikinin toplanması və analizi, xüsusiyyətlərin seçilməsi, anomaliyaların aşkarlanması və müxtəlif alqoritmlərin sənaye mühitində tətbiq imkanları araşdırılır.

13. 13.
    . IEC 62443 və NIST SP 800-82 standartlarının müqayisəli təhliliMühazirə

    Bu mövzuda sənaye avtomatlaşdırma və idarəetmə sistemlərinin kibertəhlükəsizliyinə dair IEC 62443 standartlar seriyası və NIST SP 800-82 rəhbərliyi öyrənilir. Standartların məqsədləri, təhlükəsizlik prinsipləri, risklərin idarə edilməsi yanaşmaları və sənaye mühitində tətbiq xüsusiyyətləri müqayisəli şəkildə təhlil edilir.

14. 14.
    Sənaye 5G şəbəkələri və Private 5G həllərinin təhlükəsizlik aspektləriMühazirə

    Mövzu sənaye mühitində 5G və Private 5G şəbəkələrinin arxitekturasını, tətbiq sahələrini və kommunikasiya imkanlarını əhatə edir. Xüsusi 5G infrastrukturunda autentifikasiya, şəbəkə seqmentasiyası, məlumatların qorunması, cihaz təhlükəsizliyi və potensial kibertəhdidlər araşdırılır.

15. 15.
    Kritik infrastruktura qarşı real hücumların komparativ təhlili: Stuxnet, Industroyer və digər presedentlərMühazirə

    Bu mövzuda kritik infrastruktur və sənaye idarəetmə sistemlərinə qarşı sənədləşdirilmiş kiberhücum nümunələri, o cümlədən Stuxnet və Industroyer hadisələri araşdırılır. Hücumların istifadə etdiyi yanaşmalar, təsir mexanizmləri və sənaye sistemlərinə nəticələri post-faktum təhlil edilir, əldə edilmiş təcrübə əsasında qabaqlayıcı təhlükəsizlik tədbirləri müəyyənləşdirilir.

1. "Cyber Security of OT Networks: A Tutorial and Overview." arXiv preprint, 2025. (IEC 62443-2-1:2024 yeni redaksiyası daxil olmaqla ətraflı icmal)
2. "Securing Industrial Control Systems and SCADA Networks: Protocol Weaknesses, Standards, Emerging Defenses, and Future Research Directions." Springer, 2025. (Modbus, DNP3, IEC 60870-5, PROFINET, IEC 61850 protokollarının müqayisəli təhlili)
3. IEC 62443-2-1:2024. Security Program Requirements for IACS Asset Owners. International Electrotechnical Commission, 2024.
4. IEC 62443-3-3. System Security Requirements and Security Levels. IEC/ISA.
5. NIST SP 800-82 Rev. 3. Guide to Operational Technology (OT) Security. National Institute of Standards and Technology.
6. Stouffer, K. et al. "A Survey of Industrial Control Systems Security." (Stuxnet, Conficker və digər tarixi hadisələrin icmalı ilə)
7. "Development of Industrial Cyber Security Standards: IEC 62443 for SCADA and Industrial Control System Security." IEEE.
8. "Development of Industrial Cyber Security Standards: IEC 62443 for SCADA and Industrial Control System Security." IEEE.
9. "What Is ICS (Industrial Control System) Security?" Waterfall Security Solutions, texniki icmal, 2024.
10. Case-study material: "Secure-Write Operations for SCADA Control of PLC" — patent sənədi əsasında müasir müdafiə texnologiyalarının nümunəsi, 2024–2025.
11. ENISA. Threat Landscape for Industrial Automation and Control Systems. Avropa İttifaqı Kibertəhlükəsizlik Agentliyi hesabatları.