Einführung in die Kryptografie 1

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Kürzel

KRYPTO1

Modulnummer

149026

Leistungspunkte (Credits)

5 CP

Workload

150 Stunden

Semesterwochenstunden

4 SWS

Turnus

jedes Wintersemester

Unterrichtssprache

Deutsch und Englisch

Aktuelle Informationen wie Vorlesungstermine, Räume oder aktuelle Dozent*innen und Übungsleiter*innen

 

Lehrveranstaltungen

  • Einführung in die Kryptografie 1 – Vorlesung (2 SWS)
  • Einführung in die Kryptografie 1 – Übung (2 SWS)

Modulbeauftragte/r, aktuelle Dozent*innen und Übungsleiter*innen
Empfohlene Vorkenntnisse
Inhalte der Pflichtmodule Mathematik 1 – Grundlagen und  Mathematik  2 – Algorithmische Mathematik sowie Fähigkeit zum logischen und abstrakten Denken
Teilnahmevoraussetzungen
keine
Lernziele (Lerning Outcomes)
Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls

  • verfügen die Studierenden über Kenntnisse der grundlegenden Anwendungen symmetrischer Verfahren und über Grundkenntnisse der asymmetrischen Kryptographie
  • sie können entscheiden, unter welchen Bedingungen man in der Praxis bestimmte Verfahren einsetzt und wie die Sicherheitsparameter zu wählen sind
  • sie sind mit den Grundlagen des abstrakten Denkens in der IT Sicherheitstechnik vertraut.
  • erreichen die Studierenden durch Beschreibungen ausgewählter praxisrelevanter Algorithmen, wie beispielsweise des AES- oder RSA-Algorithmus, ein algorithmisches und technisches Verständnis zur praktischen Anwendung
  • sie erhalten einen Überblick über die in Unternehmen eingesetzten Lösungen
  • sie sind in der Lage, argumentativ eine bestimmte Lösung zu verteidigen

Inhalt
Das Modul bietet einen allgemeinen Einstieg in die Funktionsweise moderner Kryptografie und Datensicherheit. Es werden grundlegende Begriffe und mathematische/technische Verfahren der Kryptografie und der Datensicherheit erläutert. Praktisch relevante symmetrische und asymmetrische Verfahren und Algorithmen werden vorgestellt und an praxisrelevanten Beispielen erläutert.

Die Vorlesung lässt sich in zwei Teile gliedern:

  1. Die Funktionsweise der symmetrischen Kryptographie einschließlich der Beschreibung historisch bedeutender symmetrischer Verschlüsselungsverfahren (Caesar Chiffre, Affine Chiffre) und aktueller symmetrischer Verfahren (Data Encryption Standard, Advanced Encryption Standard, Stromchiffren, One Time Pad) werden im ersten Teil behandelt.
  2. Der zweite Teil besteht aus einer Einleitung zu asymmetrischen Verfahren und einem ihrer wichtigsten Stellvertretern (RSA). Hierzu wird eine Einführung der Grundlagen der Zahlentheorie durchgeführt, um ein grundlegendes Verständnis der Verfahren sicherzustellen (u.a. Ringe ganzer Zahlen, Gruppen, Körper, diskrete Logarithmen, euklidischer Algorithmus). Nichtsdestotrotz liegt der Schwerpunkt auf der algorithmischen Einführung des asymmetrischen Verfahrens.

Lernformen
Hörsaalvorlesung mit Medienunterstützung, Tutorien als seminaristischer Unterricht, Übungen zum Vertiefen des Stoffs, zusätzlich Selbststudium mit ergänzend bereitgestellten Materialien und Aufgaben
Prüfungsformen
Schriftliche Modulabschlussprüfung über 120 Minuten
Vorraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Modulabschlussprüfung
Empfohlene Literatur

  1. C. Paar, J. Pelzl:Kryptografie verständlich: Ein Lehrbuch für Studierende und Anwender”, Springer Verlag, 2016
  2. C. Paar, J Pelzl: “Understanding Cryptography: A Textbook for Students and Practitioners”, Springer Verlag, 2009