Vorlesung: Kryptographie (WS 2002/03)

Stefan Lucks

Inhalt

Früher galt die Kryptographie als Werkzeug für Militärs, Geheimdienste und Diplomaten. 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.
Kryptographische Kommunikationsprotokolle.
Kryptanalyse, d.h., Angriffe auf Kryptosysteme.

Zeit und Ort

Vorlesung:

Dienstag, 15.30-17.00 Uhr, A5, C013
Mittwoch, 12.00-13.30 Uhr, A5, C013

Übung:

Donnerstag, 15.30-17.00 Uhr, A5, C013

Änderung

Die letzte Übung findet ausnahmsweise am Mittwoch, dem 12. Februar statt (12.00 Uhr bis 13.30 Uhr, Raum C013), die letzte Vorlesung am Donnerstag dem 12. Februar (15.30 bis 17.00 Uhr, Raum C013).

Literatur zur Vorlesung

Ich verweise auf diese Literaturliste.

Mailingliste

Es gibt eine Mailingliste zur Vorlesung.

Folien

Die Folien zur Vorlesung werden an dieser Stelle als PostScript-Dateien zugägnlich gemacht. Sie decken den Stoff der Vorlesung weitgehend ab, aber nicht vollständig, da ich im Wechsel mit der Projektion auch die Tafel nutze.

Insbesondere zur Prüfungsvorbereitung sollte man auch auf eine Mitschrift der Vorlesung zurückgreifen.

Die Folien sind im 4:1 Format gegeben (also, 4 Folien auf eine DIN A4 Seite), aber auch im 1:1 Format verfügbar.

Titel und Organisatorisches (1:1)
Einführung und Basiswissen
- Kapitel 1: Einleitung (1:1)
- Kapitel 2: Klassische Kryptographie (1:1)
- Kapitel 3: Etwas Informationstheorie (1:1)
Secret-Key Kryptographie
- Kapitel 4: Flusschiffren (1:1)
- Kapitel 5: Zufällige Funktionen (1:1)
- Kapitel 6: Blockchiffren/DES (1:1)
- Exkurs: Exkurs zu endlichen Körpern
- Kapitel 7: Blockchiffren/AES (1:1)
- Kapitel 8: Betriebsarten für Blockchiffren (1:1)
- Exkurs: Fragen und Antworten (1:1)
- Kapitel 9: MACs und Hashfunktionen (MAC: Message Authentication Code) (1:1)
Public-Key Kryptographie
- Kapitel 10: Grundlagen der PK-Kryptographie (1:1)
- Kapitel 11: Chosen Plaintext Sicherheit (1:1)
- Exkurs: PK Kryptographie mit KLEINEN Zahlen (1:1)
- Kapitel 12: Chosen Ciphertext Sicherheit (1:1)
- Kapitel 13: Digitale Unterschriften (1:1)

Übungen

Übungsblätter und weitere Informationen zur Übung sind online verfügbar.

Achtung: Zur Vorbereitung der Vorlesung (Wiederholung von Stoff aus dem Grundstudium) gibt es bereits ein null-tes Übungsblatt, dessen Lösungen auf der ersten Übung am 17. Oktober besprochen werden.

Klausur

Die Klausur fand am Freitag dem 07. März 2003 statt. Inzwischen liegen die Ergebnisse der Klausur vor.

Am Mittwoch, dem 19.03.2003 von 14.30 Uhr bis 15.30 besteht die Gelegenheit zur Klausureinsicht.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Informatik und Mathematik.

Cartoon

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