Moduldatenbank - Modul Cryptography Engineering

ID	Lernergebnis
L1	Theoretisch-analytische Fertigkeiten
L2	Befähigung zu wissenschaftlicher Arbeit
L3	Abstraktes, analytisches, über den Einzelfall hinausgehendes und vernetztes Denken
L4	Vermittlung der Fähigkeit, sich schnell methodisch und systematisch in neue Themengebiete einzuarbeiten
L6	Förderung eines interkulturellen Bewusstseins und Befähigung zur Mitarbeit in multinationalen Arbeitsteams
L8	Anwendung von Spezialkenntnissen in einem Teilgebiet

ID	Skill
S7	Systemisches Denken	Beschreibt die Kompetenz, komplexe Sachverhalte und Systeme (z.B. psychologische, soziale und technische) in seine Elemente bzw. Subsysteme zerlegen und klassifizieren zu können und zwischen ihnen kausale Zusammenhänge und Widersprüche aufdecken zu können. Sie umfasst die Fähigkeit zur Planung, Umsetzung und Bewertung von Systemen, ihrer Subsysteme und Einflussfaktoren.
S8	Kritisches Denken	Umfasst die Kompetenz, veränderbare Variablen eines Sachverhalts zu erkennen, Folgen von veränderten Einflussfaktoren zu prognostizieren und Ideen, Informationen und Prozesse gemäß logischem Aufbau und Wahrheitsgehalt, z.B. anhand wissenschaftlicher oder anderer hochwertiger Quellen, zu prüfen.
S13	Lösungskompetenz	Setzt sich aus mehreren anderen Future Skills zusammen, die eine Person befähigen komplexe Problemstellungen zu verstehen, zu analysieren und Lösungen zu entwickeln, und die, je nach Kontext der Problemstellung und Phase des Lösungsprozesses variieren können.
S18	Digitale und KI-Kompetenzen	Digitale und KI Kompetenzen sind die Kompetenzen, die eine Person befähigen digitale Medien, KI-Anwendungen und Technologien zu nutzen, zu gestalten und zielführende Anwendungsmöglichkeiten zu erkennen. Dazu gehört auch den Einfluss der digitalen Medien und Technologien auf die Arbeitswelt und den Alltag zu verstehen und deren Potentiale und Grenzen einschätzen zu können und Informationen kritisch mithilfe digitaler Hilfsmittel auf deren Wahrheitsgehalt zu prüfen.
S20	Kooperationskompetenz	Kooperationskompetenz ist die Kompetenz, mit Einzelpersonen und homogenen sowie heterogenen Gruppen, zusammenarbeiten zu können, hierbei Differenzen auszuhalten und beizulegen, Konsens zu schaffen und offen für Kompromisse zu sein. Dies beinhaltet Teammitglieder zu leiten, Arbeitsprozesse im Team planen, durchführen und abzuschließen zu können, sowie Kontakte zum Aufbau eines persönlichen Netzwerks zu knüpfen.

Skill

Definition

Systemisches Denken

Beschreibt die Kompetenz, komplexe Sachverhalte und Systeme (z.B. psychologische, soziale und technische) in seine Elemente bzw. Subsysteme zerlegen und klassifizieren zu können und zwischen ihnen kausale Zusammenhänge und Widersprüche aufdecken zu können. Sie umfasst die Fähigkeit zur Planung, Umsetzung und Bewertung von Systemen, ihrer Subsysteme und Einflussfaktoren.

Kritisches Denken

Umfasst die Kompetenz, veränderbare Variablen eines Sachverhalts zu erkennen, Folgen von veränderten Einflussfaktoren zu prognostizieren und Ideen, Informationen und Prozesse gemäß logischem Aufbau und Wahrheitsgehalt, z.B. anhand wissenschaftlicher oder anderer hochwertiger Quellen, zu prüfen.

S13

Lösungskompetenz

Setzt sich aus mehreren anderen Future Skills zusammen, die eine Person befähigen komplexe Problemstellungen zu verstehen, zu analysieren und Lösungen zu entwickeln, und die, je nach Kontext der Problemstellung und Phase des Lösungsprozesses variieren können.

S18

Digitale und KI-Kompetenzen

Digitale und KI Kompetenzen sind die Kompetenzen, die eine Person befähigen digitale Medien, KI-Anwendungen und Technologien zu nutzen, zu gestalten und zielführende Anwendungsmöglichkeiten zu erkennen. Dazu gehört auch den Einfluss der digitalen Medien und Technologien auf die Arbeitswelt und den Alltag zu verstehen und deren Potentiale und Grenzen einschätzen zu können und Informationen kritisch mithilfe digitaler Hilfsmittel auf deren Wahrheitsgehalt zu prüfen.

S20

Kooperationskompetenz

Kooperationskompetenz ist die Kompetenz, mit Einzelpersonen und homogenen sowie heterogenen Gruppen, zusammenarbeiten zu können, hierbei Differenzen auszuhalten und beizulegen, Konsens zu schaffen und offen für Kompromisse zu sein. Dies beinhaltet Teammitglieder zu leiten, Arbeitsprozesse im Team planen, durchführen und abzuschließen zu können, sowie Kontakte zum Aufbau eines persönlichen Netzwerks zu knüpfen.

Cryptography Engineering

Modulbezeichnung (engl.): Cryptography Engineering

Code: KIM-CE

2V+2P (4 Semesterwochenstunden)

Studiensemester: 2

Pflichtfach: ja

Arbeitssprache:
Deutsch

Studienleistungen (lt. Studienordnung/ASPO-Anlage):
Praktikum

Prüfungsart:
Klausur, 90 min

[letzte Änderung 19.03.2023]

DFI-CE (P610-0273) Informatik, Master, ASPO 01.10.2018 , 2. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
KIM-CE (P221-0154) Kommunikationsinformatik, Master, ASPO 01.10.2019 , 2. Semester, Pflichtfach
PIM-CE (P221-0154) Praktische Informatik, Master, ASPO 01.10.2017 , 2. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
PIM-CE (P221-0154) Praktische Informatik, Master, SO 01.10.2026 , 2. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
TIM-CE Technische Informatik, Master, SO 01.10.2026 , 2. Semester, Pflichtfach

Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 6 Creditpoints 180 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 135 Stunden zur Verfügung.

Empfohlene Voraussetzungen (Module):
KIM-DM Diskrete Mathematik

[letzte Änderung 12.12.2023]

Als Vorkenntnis empfohlen für Module:

Modulverantwortung:
Prof. Dr. Damian Weber

Dozent/innen: Prof. Dr. Damian Weber

[letzte Änderung 27.09.2016]

Lernziele:
Die Studierenden können digitale Systeme jeder Art in Bezug auf Sicherheitsaspekte analysieren. Sie gestalten diese mit Hilfe von Sicherheitselementen der Kryptographie verlässlicher und schützen sie gegen Manipulationen. Sie tauschen sich kollaborativ über die Schwachstellen dieser Systeme aus und entwickeln daraus robuste Lösungen. Den unterschiedlichen Anforderungen digitaler Systeme begegnen die Studierenden mit innovativen Konzepten.

Die Studierenden können Kryptosysteme konfigurieren, ihre Implementierung verstehen und auf mögliche Schwachstellen hinweisen.

Sie schätzen die Sicherheit kryptographischer Lösungen gegenüber typischen Angriffsvarianten ein.

Für ein gegebenes Einsatzszenario können sie nach eingehender Analyse einen Vorschlag zur Erhöhung des Sicherheitsniveaus erarbeiten.

[letzte Änderung 12.12.2023]

Inhalt:
1. Grundlagen, Begriffe, Definitionen
2. RSA
3. Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch
4. ElGamal-Kryptosystem und -Signaturen
5. Kryptosysteme mit elliptischen Kurven
6. Sichere Hashfunktionen
7. Digitale Signaturen (RSA, DSA, ECDSA)
8. Symmetrische Verschlüsselungsverfahren (Stromchiffren, Blockchiffren)

[letzte Änderung 19.03.2023]

Literatur:
Paar, Understanding Cryptography: From Established Symmetric and Asymmetric Ciphers to Post-Quantum Algorithms, Springer, 2024
Katz, Lindell, Introduction to Modern Cryptography, 3rd ed. 2020
Massimo Bertaccini, Cryptography Algorithms, 2024

[letzte Änderung 29.04.2026]

Modul angeboten in Semester:
SS 2025, SS 2024, SS 2023, SS 2022, SS 2021, ...

[Fri May 22 02:01:13 CEST 2026, CKEY=kce, BKEY=kim2, CID=KIM-CE, LANGUAGE=de, DATE=22.05.2026]