55481 Modern Cryptography

WT, in Studiengängen "MSc Informatik" und "MSc Cyber-Sicherheit"
4 ECTS, VL+Ü, Teil von 5548 Modern Cryptography, gehalten in Englisch

Link zur Veranstaltung in ILIAS

Diese Lehrveranstaltung ist Teil des Moduls 5548 "Modern Cryptography" und wird im WT angeboten. Ein Vorwissen im Bereich der Kryptographie ist nicht erforderlich!

Für Studierende des Studiengangs "MSc Informatik" bietet das Modul 5548 eine umfassende Einführung in moderne Kryptographie und vermittelt eine objekt-orienterte Sichtweise auf kryptographische Verfahren und deren Sicheitseigenschaften. Für Studierende des Studiengangs "MSc Cyber-Sicherheit" dient das Modul 5548 zudem als gute Vorbereitung für weiterführende Lehrveranstaltungen rund um Kryptographie, insbesondere im Modul 5563 "Privacy Enhancing Cryptography" welches über FT und HT angeboten wird.

Die Vorlesungen/Übungen werden in englischer Sprache gehalten. Es existieren Videoaufzeichnungen auf die bei Bedarf zugegriefen werden kann.

In der Vorlesung werden moderne kryptographischen Methoden sowie grundlegende und weiterführende kryptographischen Verfahren und Protokolle vorgestellt. Neben der Funktionsweise wird auch auf die beweisbare Sicherheit der kryptographischen Verfahren eingegangen. Dazu werden moderne Methoden zur Sicherheitsmodellierung und -beweisführung (z.B. kryptographische Reduktionen) eingeführt und eingesetzt. In Übungen werden Methoden der beweisbaren Sicherheit sowie die Funktionsweise von eingeführten Verfahren anhand von Rechen- und Beweisbeispielen anschaulich dargestellt. Die Vorlesung bietet eine objekt-orientierte Sichtweise auf moderne kryptographischen Verfahren und zeigt wie einfachere Verfahren zur Konstruktion von komplexeren Verfahren verwendet werden können. Der Fokus liegt weniger auf den mathematischen Aspekten der Kryptographie und ist somit sehr gut für Informatiker geeignet.

Diese Vorlesung kann bereits im ersten Studienjahr (für Studierende in "Master Cyber-Sicherheit" auch parallel zu der Pflichtvorlesung "Einführung in die Kryptographie") belegt werden. Die notwendigen mathematischen Grundlagen werden in den Vorlesungen eingeführt. 

In dieser Lehrveranstaltung werden u.a. folgende Themen behandelt:

  • Perfect Secrecy vs. Computational Security
  • Private-Key Encryption
  • Collision-Resistant Hash Functions
  • Message Authentication Codes
  • Integer-Factorisation and Discrete Logarithms
  • Elliptic Curves and Bilinear Maps
  • Public-Key Encryption
  • Digital Signatures
  • Identification and Zero-Knowledge Proofs

 

Nutzen: Die hier erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten vermitteln tiefes Verständnis von modernen kryptographischen Methoden und Verfahren. Die Veranstaltung fördert analytisches Denken und entwickelt Fähigkeiten kryptographische Verfahren unter Verwendung von Security-by-Design Prinzipien zu entwerfen und zu analysieren sowie deren Einsatz in Anwendungen zu planen. Eine Teilnahme an dieser Vorlesung ermöglicht den Studierenden die Übernahme einer Masterarbeit auf dem Gebiet der Kryptographie. Für Studierende im "Master Cyber-Sciherheit" dient diese Vorlesung als gute Vorbereitung für weiterführende Lehrveranstaltungen rund um Kryptographie und ihren Anwendungen zum Schutz der Datensicherheit und Privatheit, etwa im Rahmen des Moduls 5563 „Privacy Enhancing Cryptography“, das ebenfalls von PACY Lab angeboten wird.