Grobüberblick der LV-Inhalte

• Fundamentals of signal/data transmission, physical properties of transmission media;
• Classification of computer networks, network topologies, ISO/OSI reference model;
• The Internet Protocol family;
• Communication protocols on the application layer: HTTP, SMTP, DNS, ... ;
• Communication protocols on the transport layer ("transport layer"): TCP, UDP, ... ;
• Communication protocols at the network layer: IP, routing protocols, ... ;
• Communication protocols on the security layer ("data link layer"): Ethernet, ... ;
• Network- and Data Security: Terminology and Basic Principles
• Cryptography: Principles and Applications The Data Science of Passwords and other Secrets
• Firewalls, Intrusion Detection Systems, Attack Tracing
• Access Control (Models and Engineering)
• Web Security

Zu vielen Einheiten gibt es zudem ausgewählte wissenschaftliche Fachartikel als Pflichtlektüre, deren Inhalte sich die Studierenden selbstständig erarbeiten.

Teile der Veranstaltung basieren auf dem folgenden Buchtitel: Tanenbaum, Andrew S.; Feamster, Nick; Wetherall, David: Computer Networks, Sixth edition, Global edition, Pearson, 2021 (in der WU Bibliothek physisch und als eBook verfügbar)
https://permalink.obvsg.at/wuw/AC16669081

Ziele

• Vermittlung ausgewählter Grundlagen aus dem Themenbereich Computer-Netzwerke sowie Daten- und Netzwerk-Sicherheit.

Lernergebnisse

• Nach Abschluss dieser LV sind die Studierenden in der Lage:
  • Prinzipien und grundlegende Zusammenhänge in der Rechnerkommunikation in Computernetzen zu verstehen;
  • grundlegende Gestaltungsprinzipien und Technologieentscheidungen für Rechnernetzwerke zu verstehen und kritisch zu analysieren;
  • Rechnernetz-Architekturen zu charakterisieren;
  • Rechnernetzwerke und ihre Infrastrukturen nach Gütekriterien zu klassifizieren und zu bewerten;
  • Gemeinsamkeiten und Unterschiede in Kommunikationsprotokollen verschiedener Ebenen zu benennen;
  • aktuelle technologiepolitische Entwicklungen zur Frage von Rechnernetzwerken (etwa der Übergang zu IPv6) kritisch zu reflektieren und zu beurteilen;
  • grundlegende Gefahren und Sicherheitsmechanismen für Software-basierte Systeme zu verstehen und zu beschreiben sowie grundlegende Sicherheitsmaßnahmen zu planen;
  • sich selbstständig die Inhalte von wissenschaftlichen Fachartikeln zu erarbeiten und das Gelernte zur Bearbeitung einschlägiger Fragestellungen anzuwenden;
  • Zusammenhänge zwischen verschiedenen Sicherheitsproblemen sowie verschiedenen Sicherheitsmaßnahmen zu erkennen;
  • das sicherheitstechnische Wissen auf Situationen zu transferieren, die nicht direkt in der LV behandelt wurden (Transferwissen);
  • grundlegende kryptographische Konzepte (Secret-key cryptography, Public-key cryptography, Digital signature, Message Authentication Codes,  Public-key certificates, Diffie-Hellman Key Agreement) und Protokolle (Transport Layer Security protocol, IP security protocols) sowie deren Anwendung zu verstehen und zu erläutern;
  • das Konzept der "Information Entropy" sowie grundlegende Prinzipien zur Auswahl guter Geheimnisse (Passworte, encryption keys) zu verstehen und zu erläutern; verschiedene Angriffe (Brute-force Attack, Dictionary Attack, Lookup-table Attack, Hash-chain tables) und Gegenmaßnahmen (Salting, CPU Hardness, Memory Hardness) zu verstehen und zu erläutern;
  • die Grundprinzipien verschiedener Arten von Firewalls (Packet filter, Proxies), Intrusion Detection Systems (IDS) sowie verschiedener Ansätze des sog. "Attack Tracing" zu verstehen und zu erläutern;
  • die Gemeinsamkeiten und Unterschiede verschiedener Zugriffskontrollmodelle (Discretionary Access Control, Mandatory Access Control, Role-Based Access Control, Attribute-Based Access Control) zu verstehen und zu erläutern; das Konzept sog. "Entailment Constraints" zu verstehen und zu erläutern; das prinzipielle Vorgehen beim sog. Policy Engineering, insb. Role Engineering zu verstehen und zu erläutern;
  • verschiedene Web-basierte Angriffe (Cross site scripting, Clickjacking, Injection flaws, Phishing) sowie entsprechende Gegenmaßnahmen zu verstehen und zu erläutern; grundlegende Konzepte und Merkmale von Fehlinformationen/Misinformation und Propanda in sozialen Medien zu verstehen und zu erläutern.
• Diese LV fördert außerdem folgende Fähigkeiten der Studierenden:
  • erkennen von potentiellen Gefahren für Software-Systeme;
  • bewerten von Gefahren für Software-Systeme;
  • konzipieren und bewerten von grundlegenden Sicherheitsmassnahmen;
  • Verständnis von sicherheitstechnischen Zusammenhängen im Allgemeinen.

Die Anwesenheit in den Präsenzeinheiten wird dringend empfohlen. Zu den unterschiedlichen Prüfungsleistungen besteht Anwesenheitspflicht.

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