Vorlesung Kryptographie I (SS 05)
Stefan Lucks

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.
• Kryptographische Kommunikationsprotokolle.
• Kryptanalyse, d.h., Angriffe auf Kryptosysteme.

Voraussetzungen

Literatur zur Vorlesung

Ich verweise auf diese Literaturliste.

Folien und Aufgabenblätter

Die Folien für diese Veranstaltung stehen in der Regel vor der jeweiligen Vorlesung auf dieser Web-Seite zur Verfügung.

Folien

• Organisatorisches und Übersicht
• Einführung und Basiswissen
  • Kapitel 1: Einleitung
  • Kapitel 2: Klassische Kryptographie
  • Kapitel 3: Etwas Informationstheorie
• Secret-Key Kryptographie
  • Kapitel 4: Flusschriffren
  • Kapitel 5: Zufällige Funktionen und Permutationen
  • Kapitel 6: Konkrete Blockchiffren
  • Kapitel 7: Betriebsarten
  • Kapitel 8: Message Authentication Codes und Hashfunktionen
• Public-Key Kryptographie
  • Kapitel 9: Grundlagen der Public-Key Kryptographie
  • Kapitel 10: Public-Key Kryptographie
  • Kapitel 11: Digitale Unterschriften

Aufgabenblätter

• Handout über mathematische Grundlagen
• 0. Übungsblatt
• 1. Übungsblatt
• 2. Übungsblatt
• 3. Übungsblatt (verändert am 27. 4. um 15:24 Uhr)
• 4. Übungsblatt (verändert am 19. 5. um 9:10 Uhr)
• 5. Übungsblatt
• Link: Übungsblatt 5, Aufgabe 3
• 6. Übungsblatt
• 7. Übungsblatt
• 8. Übungsblatt
• 9. Übungsblatt
• 10. Übungsblatt
• Musterlösung zu den Aufgaben 3 und 5 des 10. Übungsblattes

Mailingliste

Es gibt eine Mailingliste zur Vorlesung.

Comic Strip

Zeit und Ort

• Vorlesung
  • Di, 12.00-13.30, B6, A 1.03 Raumänderung
  • Mi, 12.00-13.30, A5, C 015
  • Mi, 13.45-15.15, A5, B 244 Nachholtermine am 01.06 und am 08.06
• Übung
  • Di, 8.30-10.00, A5, C015

Prüfung

Alle Prüfungen finden im Büro von Stefan Lucks im Gebäude A5, Raum B 124 statt.

Noch ein paar Informationen zur Prüfung:

• Es ist alles prüfungsrelevant, sowohl Vorlesung als auch Übung.
• Ausnahmen: Digitale Signaturen werden, falls sie drankommen, nur auf oberflächlichen Niveau behandelt, und PKI GARNICHT (!).
• Die Beweise braucht ihr nicht auswendig zu können. Allerdings steckt in den meisten immer eine Grundidee oder ein Kniff. Diese solltet ihr parat haben.
• Ansonsten nach gesundem Menschenverstand urteilen. Es ist besser, ein prinzipielles Verständnis der Inhalte zu haben, als jedes Detail eines Gebietes zu kennen und dafür grosse Lücken in einem anderen zu besitzen.
• Eine Literaturempfehlung gibt es von unserer Seite aus nicht.

Zu der Homepage von Stefan Lucks