Modul CS4702-KP06

Computer Security (CoSec)

Dauer:

1 Semester

Angebotsturnus:

In der Regel jährlich, vorzugsweise im SoSe

Leistungspunkte:

Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:

Master Entrepreneurship in digitalen Technologien 2020 (Vertiefungsmodul), Technologiefach Informatik, Beliebiges Fachsemester
Master Medieninformatik 2020 (Wahlpflicht), Informatik, Beliebiges Fachsemester
Master Medizinische Informatik 2019 (Wahlpflicht), eHealth / Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
Master IT-Sicherheit 2019 (Wahlpflicht), IT-Sicherheit Security und Privacy, 1., 2. oder 3. Fachsemester
Master Robotics and Autonomous Systems 2019 (Wahlpflicht), Zusätzlich anerkanntes Wahlpflichtmodul, Beliebiges Fachsemester

Lehrveranstaltungen:

CS4702-P: Computersicherheit (Praktikum, 3 SWS)
CS4702-V: Computersicherheit (Vorlesung, 2 SWS)

Workload:

75 Stunden Präsenzstudium
85 Stunden Selbststudium
20 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 Wiederherstellung 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

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

Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:

Mündliche Prüfung oder Klausur
Hausarbeit

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
: Aktuelle Literatur

Sprache:

Englisch, außer bei nur deutschsprachigen Teilnehmern

Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- 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):
- wechselt, wird zu Semesteranfang bekannt gegeben

Modulprüfung(en):
- CS4702-L1: Computer Security, mündliche oder Portfolio-Prüfung, wird zu Semesteranfang bekannt gegeben

Die Veranstaltungen dieses Moduls sind auch Teil von CS4515-KP12.