Inhalt

Mit der zunehmenden Ausbreitung des Internets nimmt auch der Bedarf an sicherer Kommunikation zu, z.B. für E-Commerce und Internet-Banking oder zum sicheren Austausch geheimer Informationen wie beispielsweise Kreditkarten-Nummern. Dieses Seminar beschäftigt sich mit den Techniken, die eingesetzt werden, um diese Sicherheit zu erzielen.

Im ersten Teil des Seminars geht es um Verschlüsselungsverfahren wie RSA (public-key-Verfahren), DES/IDEA und AES und deren mathematische Grundlagen. In der Praxis reicht es nicht aus, nur Nachrichten verschlüsseln zu können, man benötigt auch sogenannte kryptographische Protokolle, beispielsweise zum Schlüsselaustausch und zur Authentifizierung. Diese Protokolle besitzen meist eine relativ kurze Beschreibung, es ist jedoch sehr schwer zu sehen, ob sie auch tatsächlich sicher sind, selbst wenn man davon ausgeht, dass die eigentliche Verschlüsselung nicht gebrochen werden kann. Oft gibt es sogar für Protokolle, die in der Literatur beschrieben worden sind, Angriffe, bei denen sich beispielsweise ein böswilliger Eindringling als Kommunikationspartner ausgeben und so an geheime Informationen gelangen kann. Der zweite Teil des Seminars beschäftigt sich mit bekannten Protokollen und Angriffen auf diese Protokolle. Im dritten und letzten Abschnitt geht es dann um Entwurfsmethoden und Verifikationsverfahren, mit denen man über die Sicherheit der entworfenen Protokolle argumentieren oder die Unmöglichkeit bestimmer Angriffe beweisen kann.

Folien des Einführungstreffens

Vortragsthemen

Literatur

1. [S03] Kapitel 9: Public-Key Cryptography and RSA
   (zusätzlich Kapitel 8: Introduction to Number Theory)


2. Phil Zimmermann: The Official PGP User's Guide. MIT Press, 1995.
   [S03] Abschnitt 15.1: Pretty Good Privacy


3. Joan Daemen, Vincent Rijmen: "AES Proposal: Rijndael" [PDF]
   John Savard's Rijndael web page


4. Jozef Gruska: Quantum Computing, 1999. McGraw-Hill. Kapitel 1 & 6


5. [S03] Kapitel 13: Digital Signatures and Authentication Protocols


6. Dorothy E. Denning, Giovanni Maria Sacco: Timestamps in key distribution protocols. Communications of the ACM, 24(7):533--535, August 1981.
   [S03] Abschnitt 7.3: Key Distribution


7. Gavin Lowe. An attack on the Needham-Schroeder public-key authentication protocol. Information Processing Letters, 56:131--133, 1995.
   G. Lowe: A Family of Attacks upon Authentication Protocols Department of Mathematics and Computer Science, University of Leicester, 1997
   Gavin Lowe: Some New Attacks upon Security Protocols. Proceedings of 9th IEEE Computer Security Foundations Workshop, 1996.
   Tzonelih Hwang, Yung-Hsiang Chen: On the security of SPLICE/AS - The authentication system in WIDE Internet. Information Processing Letters 53, 1995.


8. Wie bei 7.


9. [S03] Kapitel 18: Intruders
   K. Ilgun, R.A. Kemmerer: State Transition Analysis: A Rule-Based Intrusion Detection Approach. IEEE Transactions on Software Engineering, Vol. 21, No. 3, 1995.
   F. Bergadano, B. Crispo, G. Ruffo: Proactive Password Checking with Decision Trees. ACM Conference on Computer and Communication Security, 1997.
   F. Bergadano, B. Crispo, G. Ruffo: High Dictionary Compression for Proactive Password Checking. ACM Transactions on Information and System Security (TISSEC), 1(1):3--25, 1998.


10. P. Maggi and R. Sisto: Using SPIN to verify security properties of cryptographic protocols. SPIN workshop 2002


11. Micheal Burrows, Martin Abadi, Roger Needham: A Logic of Authentication, Digital Equipment Corporation, 1989, 1990


12. M. Abadi and A. D. Gordon: A Calculus for Cryptographic Protocols: The Spi Calculus Fourth ACM Conference on Computer and Communications Security p. 36-47, 1997, ACM Press

Hinweise

• Vortrag: Die TeilnehmerInnen gestalten das Hauptseminar durch ihre Vorträge. Im Anschluß an jeden Vortrag besteht die Möglichkeit zu Fragen an den/die Vortragende/n und Diskussion.
  
  Es gibt nützliche Hinweise, wie man einen Vortrag hält. Bitte erstellen Sie übersichtliche Folien mit großem Schriftsatz, Grafiken und evtl. Farben. Auf keinen Fall sollten Kopien der Ausarbeitung als Folien verwendet werden. Oft ist es auch sinnvoll, Diagramme oder wichtige Stichpunkte auf der Tafel darzustellen.
  
  
• Ausarbeitung: Neben dem Vortrag ist eine schriftliche Zusammenfassung von ca. fünf Seiten Länge zu erstellen und an alle HauptseminarteilnehmerInnen auszuteilen.
  
  Da die Zusammenfassung sehr kurz ist, bietet sie eine hervorragende Gelegenheit, sich bei ihrer Erstellung mit LaTeX vertraut zu machen! Hier sind einige Quellen zusammengestellt, die Ihnen bei der Erstellung von LaTeX-Dokumenten helfen können:
  
  
  • LaTeX-Einführung
  • LaTeX-Einführungen der Fernuni Hagen:
    • LaTeX - eine Einführung und ein bisschen mehr ...
    • LaTeX - Fortgeschrittene Anwendungen
    • Verschlungene Anwendungen (Das X-Team: Xtem XEmacs LaTeX 2e AucTeX)
  • LaTeX-Pakete zur Erstellung von Folien: Prosper, LaTeX Beamer
  • Ein LaTeX-Buch (z.B. Kopka) aus der Bibliothek
  
  
• Betreuung: Die Vorträge sollen anhand der von uns zur Verfügung gestellten Literatur erarbeitet werden. Dabei steht jedem/r Vortragenden ein/e MitarbeiterIn des Lehrstuhls als BetreuerIn zur Seite. Die BetreuerInnen stehen jederzeit für Fragen zur Verfügung. Spätestens drei Wochen vor dem eigenen Vortrag müssen die TeilnehmerInnen ihren BetreuerInnen ein Konzept für den Vortrag sowie für die schriftliche Zusammenfassung vorlegen. Dazu ist es unbedingt erforderlich, den Stoff selbst vollständig verstanden zu haben! Es ist also ratsam, frühzeitig mit der Vorbereitung zu beginnen, und die Vorbereitung in enger Abstimmung mit dem/r jeweiligen BetreuerIn vorzunehmen.
  Eine Woche vor dem Vortragstermin müssen Entwürfe für die Folien vorgelegt werden.
  
  
• Es besteht Anwesenheitspflicht. Wir erwarten neben dem Vorbereiten und Halten eines Vortrags und der Anfertigung der Zusammenfassung auch die aktive Beteiligung an den Diskussionen im Anschluß an die Vorträge. Sollten Sie einmal an der Teilnahme verhindert sein, so teilen Sie uns dies bitte rechtzeitig mit.