Kryptographie und Mediensicherheit

Inhalt

Früher galt die Kryptographie als Werkzeug für Militärs, Geheimdienste und Diplomaten. Aus dieser Zeit stammt auch noch die rechts abgebildete Enigma-Chiffriermaschine.

Doch heute, in einer zunehmend vernetzten Welt, entwickelt sich die Kryptographie buchstäblich zu einer Schlüsseltechnologie für gesicherte Kommunikation. Von der Öffentlichkeit kaum bemerkt hat die Kryptographie schon längst Einzug gehalten in alltäglich genutzte Geräte, darunter Geldautomaten und Mobiltelefone.

Der Entwurf kryptographischer Komponenten ist schwierig, und in der Praxis trifft man oft auf erhebliche Entwurfsfehler. (Dies kommentiert Bruce Schneier mit drastischen Worten: "Milliarden von Dollar werden für Computersicherheit ausgegeben, und das meiste davon wird für unsichere Produkte verschwendet.")

Die Vorlesung gibt einen Einblick in Denkweise und Methodik der modernen Kryptographie. Themen sind unter anderem:

• Sicherheitskriterien und theoretische Grundlagen.
• Einsatz von Kryptosystemen in der Praxis.
• Secret-Key Algorithmen (z.B. DES, AES).
• Public-Key Kryptographie (z.B. RSA) und digitale Unterschriften.
• Vertraulichkeit und Authentizität.
• Identität und Nichtabstreitbarkeit.
• Kryptographische Kommunikationsprotokolle.
• Kryptanalyse, d.h., Angriffe auf Kryptosysteme.

Zeit und Ort

• Vorlesung: Donnerstag, 11.00-12.30 Uhr, HS, HK 7
• Übung: Dienstag, 15.15-16.45 Uhr, HS A, M 13 (ungerade Wochen)
• Klausur: Montag, 16.07.2007

Hinweise zur Klausur

Die Gestaltung der Klausur orientiert sich an älteren Klausuren, die an der Universität Mannheim geschrieben wurden.

• Zeit und Ort: am 09.10.2007 (Dienstag), von 09.00 Uhr bis 10.30 Uhr in HS A, Marienstr.13
• Alte Probeklausur
• Lösungshinweise

Bitte beachten Sie, dass die Probeklausur sich auf den Stoffumfang einer längeren Vorlesung (4+2) bezieht - es ist also nicht schlimm, wenn Sie nicht alle dort gestellten Fragen beantworten können.

Als Hilfstmittel zur Klausur können Sie ein DIN-A4-Blatt mit handgeschriebenen Notizen mitnehmen (beidseitig beschrieben, wenn Sie möchten).

Folien

• Organisatorisches
• Kapitel 1: Einleitung
• Kapitel 2: Klassische Krypto
• Kapitel 3: Informationstheorie
• Kapitel 4: Flusschiffren
• Kapitel 5: Blockchiffren
• Kapitel 6: Grundlagen der Public-Key Kryptographie
• Kapitel 7: Von den Grundbausteinen zu sicheren Systemen
• Kapitel 8: Wie benutzt man Blockchiffren?
• Fallstudie: Sicherheit in drahtlosen Netzen (als Handout, Video)

Übungsblätter

• Introduction
• Handout über mathematische Grundlagen
• 0. Übungsblatt (Lösung)
• 1. Übungsblatt (Programme)
• 2. Übungsblatt (Lösung)
• 3. Übungsblatt
• 4. Übungsblatt (Lösung)
• 5. Übungsblatt (Lösung)
• 6. Übungsblatt (verändert am 30. 6. um 18:30 Uhr))

Literatur

• Lehrbücher
  • J. Buchmann:Einführung in die Kryptographie, Springer Verlag.
  • Albrecht Beutelspacher: Kryptologie, Vieweg Verlag.
  • Beutelspacher, Schwenk, Wolfenstetter: Moderne Verfahren der Kryptographie, Vieweg Verlag.
  • D. R. Stinson: Cryptography Theory and Practice, CRC Press.
• Nachschlagewerke
  • Bruce Schneier: Applied Cryptography, Wiley, 2nd edition, 1996. (* Achtung: Die erste Auflage ist zwar ein gutes Buch, aber leider ziemlich veraltet. Es gibt auch eine deutsche Übersetzung der 2. Auflage. *)
  • A. J. Menezes, P. C. van Oorschot, S. A. Vanstone:Handbook of Applied Cryptography, CRC Press, 1997.
• Vorlesungsscripten
  • Shafi Goldwasser, Mihir Bellare: Lecture Notes on Cryptography