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Modulhandbuch ab WS 2019/20

Modul CS4515-KP12

Computer- und Systemsicherheit (ComSysSec)

Dauer:


2 Semester
Angebotsturnus:


Jährlich, kann sowohl im SoSe als auch im WiSe begonnen werden
Leistungspunkte:


12
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:
  • Master Entrepreneurship in digitalen Technologien 2020 (Vertiefungsmodul), Technologiefach Informatik, Beliebiges Fachsemester
  • Master Entrepreneurship in digitalen Technologien 2014 (Vertiefungsmodul), Technologiefach Informatik, 2. und 3. Fachsemester
  • Master Informatik 2019 (Wahlpflicht), Vertiefungsmodule, Beliebiges Fachsemester
Lehrveranstaltungen:
  • CS4702-V: Computersicherheit (Vorlesung, 2 SWS)
  • CS4702-P: Computersicherheit (Praktikum, 3 SWS)
  • CS4701-Ü: Kommunikations- und Systemsicherheit (Übung, 1 SWS)
  • CS4701-V: Kommunikations- und Systemsicherheit (Vorlesung, 2 SWS)
  • CS4701-S: Kommunikations- und Systemsicherheit (Seminar, 1 SWS)
Workload:
  • 150 Stunden Präsenzstudium
  • 170 Stunden Selbststudium
  • 40 Stunden Prüfungsvorbereitung
Lehrinhalte:
  • Angewandte Kryptografie in Systemen und Protokollen: Übersicht über gängige Verfahren und ihre Anwendungen
  • Effiziente und sichere Implementierung von gängigen Krypto-Verfahren: Langzahlarithmetik, effiziente Exponentiation, Constant-Time-Algorithmen etc.
  • Physische Implementierungsangriffe und Gegenmaßnahmen: Fehlerinjektionsangriffe, passive Physische Angriffe wie SPA/DPA und Timing-Angriffe, moderne Inferenzmethoden und zugehörige Kryptanalysemethoden, Klassen von Schutzmaßnahmen
  • Virtualisierungssicherheit und Mikroarchitekturangriffe: Sicherheitskonzepte im Betriebssystem und Hypervisor, Mikroarchitekturangriffe wie Cache Angriffe, Spectre etc., Maßnahmen zur Widerherstellung der Systemsicherheit
  • Trusted Computing und Hardware-Assisted System Security: Funktionsweise TPMs, Secure Elements and Trusted Execution Environments, Grundlagen und kryptographische Techniken, Designgrundlagen für sichere Systeme
  • Kryptografische Verfahren und Protokolle, Sicherheitsanalysen
  • IT-Sicherheit auf Systemebene, Sicherheitsmechanismen
  • Sicherheit, Privacy und Trust von speziellen Systemen wie Cloud und IoT
  • Betriebssystemsicherheit
  • Sicherheitsmanagment, juristische Rahmenbedingungen
  • Sicherheitsprobleme in IT-Systemen
Qualifikationsziele/Kompetenzen:
  • Die Studierenden können ein tiefes Verständnis kryptographischer Methoden und deren Anwendungen in Kommunikationssystemen demonstrieren.
  • Sie können sichere und effiziente kryptographische Primitive konstruieren und sicher in Computersystemen implementieren.
  • Sie können Methoden und Algorithmen für effiziente Langzahlarithmetik erklären.
  • Sie können grundlegende Seitenkanalangriffe auf Systemen mit physischem Zugriff oder Shared Systems mit Code-Execution-Rechten durchführen.
  • Sie können für kryptographische Primitive Schutzmaßnahmen vor speziellen physischen Angriffen implementieren.
  • Sie können die Sicherheit bereits existierender Primitive evaluieren.
  • Die Studierenden können die grundlegenden Methoden im Bereich Cybersecurity erklären und auf Fallbeispiele anwenden.
  • Sie können ein tieferes Verständnis kryptographischer Methoden und deren Anwendungen in Kommunikationssystemen demonstrieren.
  • Sie können das gesamte Spektrum der Sicherheit eines Systems analysieren.
  • Sie können Modellierungstechniken erklären und Erfahrungen bei deren Einsatz schildern.
  • Sie können eine Vielfalt von Standardtechniken anwenden, um die Sicherheit eines Systems zu erhöhen.
Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:
  • Klausur oder mündliche Prüfung nach Maßgabe des Dozenten
  • Hausarbeit
Setzt voraus:
Modulverantwortlicher:
Lehrende:
Literatur:
  • S. Mangard, E. Oswald & T. Popp: Power analysis attacks: Revealing the secrets of smart cards - Vol. 31, Springer Science & Business Media, 2008
  • D. Stinson: Cryptography: Theory and Practice - 4th ed., CRC Press, 2018
  • Stallings, Brown: Computer Security: Principles and Practice - 4th ed., Pearson, 2018
  • Katz, Lindell: Introduction to Modern Cryptography - 2nd ed., CRC Press, 2014
  • : Aktuelle Literatur
Sprache:
  • Englisch, außer bei nur deutschsprachigen Teilnehmern
Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zum Modul:
- Keine (die Kompetenzen der unter „Setzt voraus“ genannten Module werden für dieses Modul benötigt, sind aber keine formale Voraussetzung)

Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungs- und Projektaufgaben gemäß Vorgabe am Semesteranfang

Modulprüfung(en):
- CS4515-L1: Computer- und Systemsicherheit, mündliche Prüfung, 100% der Modulnote

Die Veranstaltungen dieses Moduls sind auch Teil von CS4701-KP06 und CS4702-KP06.

Letzte Änderung:
5.8.2021

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