F07_KRY < F07_Studium

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*Verantwortlich:* Prof.Dr. Knospe

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---
---++ Lehrveranstaltung
---+++ Befriedigt MID
   * aktuelle 
      * [[MaTIN2012_KRY]]
      * [[MaKSN2012_KRY]]
   * auslaufende 

---+++ Organisation

<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2012-02-23</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>1</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td></td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>         </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVID</td>
            <td>F07_KRY</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVPID (Prüfungsnummer)</td>
            <td></td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>

  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Semesterplan (SWS)</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumSWS"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Präsenzzeiten</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumPZ"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">max. Teilnehmerzahl</th>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table></sticky>

*Gesamtaufwand:* %FORMFIELD{"Gesamtaufwand"}%

---++++ Unterrichtssprache
   * Deutsch
   * Englisch (Unterlagen, Folien)

---++++ Niveau
   * %FORMFIELD{"Niveau"}%
---++++ Notwendige Voraussetzungen

---++++ Literatur
   * A. Beutelsbacher, H. B. Neumann, T. Schwarzpaul, Kryptografie in Theorie und Praxis, Vieweg+Teubner Verlag
   * J. Buchmann, Einführung in die Kryptographie. Springer Lehrbuch
   * C. Karpfinger, H. Kiechle, Kryptographie - Algebraische Methoden und Algorithmen, Vieweg+Teubner Verlag
   * A.J. Menezes, P.C. Van Oorschot, S.A. Vanstone, Handbook of Applied Cryptography. CRC Press.
   * C. Paar, J. Pelz, Understanding Cryptography. Springer Verlag
   * B. Schneier, Applied Cryptography. John Wiley & Sons
   * J. Talbot, D. Welsh, Complexity and Cryptography. Cambridge University Press

---++++ Dozenten
   * Prof. Dr. Knospe

---++++ Wissenschaftliche Mitarbeiter
   * Dipl.-Ing. C. Ctistis

---++++ Zeugnistext

Kryptographie

---+++ Kompetenznachweis

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sK</td>
      <td>Klausur</td>
    </tr>
  </table></sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Aufwand [h]</th>
    <tr>
      <td>sK</td>
      <td>10</td>
    </tr>
  </table></sticky>

*Intervall:* 2/Jahr

---
---++ Lehrveranstaltungselemente

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---+++ Vorlesung/Übung

---++++ Lernziele
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Einführung in die Kryptographie 
      * Definitionen, Grundlagen, Beispiele
      * Bezug zu Sicherheitszielen
      * Kryptographie und Kryptoanalyse
      * Geschichte der Kryptographie
   * Grundlagen der Zahlentheorie und Algebra 
      * Ganze Zahlen und Kongruenzen
      * Endliche Gruppen und ihre Eigenschaften
      * Ringe, Restklassenringe, Körper, endliche Körper
      * Lineare Abbildungen und Matrizen über Ringen
   * Kryptographische Systeme und Klassische Chiffren 
      * Kryptosysteme und grundlegende Prinzipien
      * Klassische Chiffren und ihre Kryptoanalyse 
         * Transposition
         * Monoalphabetisch
         * Polyalphabetisch
         * Polygramme Substitutionschiffren
   * Sicherheit von Kryptographischen Systemen 
      * Angriffsformen
      * Entropie, bedingte Entropie, perfekte Sicherheit, One-Time-Pad
      * Konfusion, Diffusion, praktische Sicherheit
      * Komplexität, O-Notation
   * Symmetrische Chiffren 
      * Blockchiffren
      * Betriebsmodi ECB, CBC, CFB, OFB, CTR
      * AES Verfahren
      * Feistelverfahren und DES
      * Stromchiffren, RC4
      * Schieberegister
      * Zufallsbitgeneratoren
   * Public-Key Verfahren 
      * Randomisierte Algorithmen 
         * Miller-Rabin-Test 
            * Primzahlerzeugung
      * Einwegfunktionen
      * RSA Verfahren 
         * Voraussetzungen und Sicherheit
      * Diffie-Hellmann und ElGamal Verfahren 
         * Voraussetzungen und Sicherheit
      * Elliptische-Kurven-Kryptographie
   * Hashfunktionen, Signaturen, Nachrichtenauthentisierung 
      * Kryptographische Hashfunktionen 
         * Kollisionen
         * Merkle-Damgard Konstruktion
      * Digitale Signaturen 
         * RSA
         * ElGamal
         * DSA
      * Message Authentication Codes 
         * CBC-MAC, CMAC
         * HMAC

---+++++ Fertigkeiten
   * Allgemeine Grundlagen 
      * Bedeutung und Ziele der Kryptographie erklären
      * Bezug zu Sicherheitszielen herstellen
      * Kryptographische Methoden auswählen
   * Mathematische Grundlagen 
      * mit Restklassen ganzer Zahlen rechnen
      * Gruppen, Ringe, Restklassenringe verstehen und darstellen
      * Gruppen- und Elementordnungen berechnen 
         * Kleinen Satz von Fermat verstehen
      * Polynome und Endliche Körper verwenden
      * Algorithmen verstehen und anwenden 
         * Erweiterter Euklidischer Algorithmus
         * Chinesischer Restsatz
         * Polynomdivision über endlichen Körpern
      * Matrizen zur Darstellung von linearen Abbildungen über Ringen verwenden
   * Klassische Verfahren kennen und ihre Kryptoanalyse durchführen 
      * Transposition
      * Monoalphabetisch
      * Polyalphabetisch 
         * Vigenere Chiffre
      * Polygramme Substitutionschiffren 
         * Affine Chiffren
   * Sicherheit von Verfahren bewerten 
      * Verschiedene Angriffsformen kennen
      * Entropie berechnen
      * Perfekte und praktische Sicherheit, Konfusion, Diffusion analysieren
      * Komplexität von Verfahren und Angriffen gewichten
   * Symmetrische Verfahren anwenden 
      * Betriebsmodi unterscheiden und anwenden
      * AES Verfahren verstehen 
         * Lineare Operationen
         * S-Box, SubBytes Operation
      * DES Verfahren verstehen 
         * Feisteltransformation
         * Feistelfunktion bei DES 
            * S-Boxen
      * Schieberegister analysieren 
         * Rückkopplungspolynom untersuchen
      * Stromchiffren verwenden
      * Sicherheit der symmetrischen Verfahren bewerten
   * Public-Key Verfahren verwenden 
      * Verfahren zur Erzeugung großer Primzahlen kennen
      * RSA und ElGamal Verfahren durchführen
      * Diffie-Hellmann Schlüsselvereinbarung anwenden
      * Grundlagen der Elliptische-Kurven-Kryptographie kennen
      * Voraussetzungen der Public-Key Verfahren kennen und ihre Sicherheit bewerten
   * Verfahren der Integritätssicherung verwenden 
      * Anforderungen an Hashfunktionen verstehen
      * Realisierungen von Hashfunktionen kennen
      * Signaturverfahren anwenden
      * Message Authentication Codes verstehen

---++++ Begleitmaterial

---++++ Besondere Voraussetzungen

---++++ Besondere Literatur

---++++ Besonderer Kompetenznachweis

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---+++ Praktikum

---++++ Lernziele
---+++++ Fertigkeiten
   * Zahlentheoretische Verfahren und Algorithmen umsetzten
   * Kryptographische Verfahren implementieren und untersuchen 
      * RSA Verschlüsselung
      * AES Verschlüsselung
      * Operationsmodi vergleichen
      * Sicherheit untersuchen
   * Kryptographische Libraries verwenden
   * Kryptographische Verfahren in C und Java implementieren

---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * Komplexe Systeme entwickeln (PFK4)
   * Kryptographische Verfahren einordnen und bewerten (PFK3)

---++++ Begleitmaterial

---++++ Besondere Voraussetzungen

---++++ Besondere Literatur

---++++ Besonderer Kompetenznachweis

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