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Informatik-Ansicht

Kryptographische Implementierungen


Implementation of Cryptography
Modulnummer
ME-707.07
Master
Pflicht/Wahl
Wahl Basis Ergänzung
Sonderfall
Zugeordnet zu Masterprofil
Basis Ergänzung
Sicherheit und Qualität
KI, Kognition, Robotik
Digitale Medien und Interaktion
Modulbereich : Praktische und Technische Informatik
Modulteilbereich : 707 Sichere Systeme
Anzahl der SWS
V UE K S Prak. Proj.
2 2 0 0 0 0 4
Kreditpunkte : 6 Turnus

wird i.d.R. alle 2 Semester angeboten

Formale Voraussetzungen : Technische Informatik
Inhaltliche Voraussetzungen : Programmierkenntnisse, Mathematische Grundlagen, Einführung in die Kryptographie
Vorgesehenes Semester : ab 1. Semester
Sprache : Deutsch/Englisch
Ziele :
  • Technische Herausforderungen der symmetrischen und asymmetrischen Kryptographie verstehen
  • Anforderungen für die Kryptographie praktische Systeme in Hardware und Software (z.B. Server, Smart Cards, RFIDs) kennen
  • Effiziente Programmiertechniken für bitorientierte Blockchiffren (symmetrische Kryptographie) erlernen
  • Effiziente Algorithmen für Langzahlarithmetik (asymmetrische Kryptographie) erlernen
  • Sichere Realisierung kryptographischer Implementierungen gegen physikalische Angreifer gewährleisten können
  • Grundlegende und erweiterte Sicherheitsdienste der Kryptographie erlernen
Inhalte :
  • Grundlegende Verfahren der symmetrischen und asymmetrischen Kryptographie (Kurzdarstellung)
  • Effiziente Implementierung des Data Encryption Standard in Software via Tabellen und Bit-Slicing
  • Mathematische Grundlagen (modulare Arithmetik, endliche Körper)
  • Effiziente Implementierung des Advanced Encryption Standard (T-Table Implementierung)
  • Effiziente Umsetzung von modularer Langzahlarithmetik für RSA und Kryptographie über elliptischen Kurven
  • Erweiterte Verfahren zur schnellen Exponentiation und Skalarmultiplikation
  • Physikalische Angriffe (Seitenkanalanalyse und Fehlerinjektionsangriffe)
  • Gegenmaßnahmen und Programmiertechniken zur Verhinderung physikalischer Angriffe
Unterlagen (Skripte, Literatur, Programme usw.) :
  • Christof Paar, Jan Pelzl: Understanding Crpytography, Springer-Verlag, 2010.
  • Jonathan Katz,Yehuda Lindell, Introduction to Modern Cryptography, CRC PRESS, Boca Raton.
Form der Prüfung : Die theoretisch erarbeiteten Inhalte der Vorlesung werden in Kleingruppen in vorlesungsbegleitenden Projekten/Workshops auf praktische Weise umgesetzt. Die Ergebnisse dieser Projekte gehen mit 40\% in die Gesamtnote jedes Teilnehmers ein. Weiterhin ist ein Fachgespräch (Gewichtung: 60\% der Gesamtnote) erfolgreich zu absolvieren.
Arbeitsaufwand
Präsenz 56
Übung/Projekte/Prüfungsvorbereitung 124
Summe 180 h
Lehrende: Prof. Dr.-Ing. Tim Güneysu Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. Tim Güneysu
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