Modul CS4515-KP12

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, fachspezifisch, Beliebiges Fachsemester
• Master Entrepreneurship in digitalen Technologien 2014, Vertiefungsmodul, fachspezifisch, 2. und 3. Fachsemester
• Master Informatik 2019, Wahlpflicht, Vertiefungsmodule, Beliebiges Fachsemester

Lehrveranstaltungen:

• CS4702-V: Computersicherheit (Vorlesung, 2 SWS)
• CS4704-V: Fortgeschrittene Methoden der Systemsicherheitsforschung (Vorlesung, 1 SWS)
• CS4704-P: Fortgeschrittene Methoden der Systemsicherheitsforschung (Praktikum, 3 SWS)
• CS4702-P: Computersicherheit (Praktikum, 3 SWS)

Workload:

• 20 Stunden Prüfungsvorbereitung
• 255 Stunden Selbststudium
• 85 Stunden Präsenzstudium

Lehrinhalte:

• Projektaufgabe zu einer wissenschaftlichen Fragestellung aus dem Bereich System Security
• Anfertigung eines wissenschaftlichen Reports mittels Latex und in englischer Sprache auf Basis der Ergebnisse der Projektaufgabe
• Teilnahme an einer gegenseitigen Beurteilung, die den wissenschaftlichen Peer-Review Prozess nachbildet
• Präsentation der Ergebnisse der Projektaufgabe in englischer Sprache
• 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 sind in der Lage, selbstständig ein wissenschaftliches Thema auszuarbeiten.
• Die Studierenden können komplexe wissenschaftliche Themen zielgruppenorientiert und unter Anwendung bereichsüblicher Formatierungen klar und strukturiert aufbereiten.
• Die Studierenden können ihre Arbeit in Vorträgen für bestimmte Zuhörerschaften innerhalb von gegebenen Zeitbeschränkungen angemessen präsentieren.
• Die Studierenden haben Erfahrung in wissenschaftlichen Diskussionen und können kompetente Fragen einbringen und die eigenen Ergebnisse einordnen.
• Die Studierenden verstehen den Review-Prozess von wissenschaftlichen Arbeiten und können konstruktive Kritik im Review-Prozess einbringen.
• 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:

• Klausur oder mündliche Prüfung nach Maßgabe des Dozenten
• Hausarbeit

Modulverantwortliche:

• Prof. Dr.-Ing. Thomas Eisenbarth

Lehrende:

• Institut für IT-Sicherheit
• Prof. Dr.-Ing. Thomas Eisenbarth

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:

Letzte Änderungen:

11.12.2025