BIN008: Grundlagen der IT-Sicherheit

Einführung in die Informatik

BIN008: Grundlagen der IT-Sicherheit

Kurzporträt BIN008: Grundlagen der IT-Sicherheit
Worum geht es? Das Modul vermittelt Grundlagen der IT-Sicherheit für Rechner, Netzwerke und Software. Die Studierenden lernen, digitale Systeme hinsichtlich ihrer Schutzziele zu analysieren, Gefährdungen zu bewerten und geeignete Schutzmaßnahmen auszuwählen. Praktische Übungen machen zentrale Sicherheitsmechanismen nachvollziehbar.
Wofür braucht man es? Die Kompetenzen werden benötigt, um Sicherheitsrisiken in digitalen Systemen zu erkennen, zu bewerten und angemessen zu behandeln. Sie bilden die Grundlage für spätere Vertiefungen wie Angewandte Kryptografie, Sichere Ausführungsumgebungen, Ethisches Hacken und Digitale Forensik. Auch in der beruflichen Praxis sind sie für Entwicklung, Betrieb und Analyse von IT-Systemen zentral.
Wieso ist es interessant? Sicherheitsvorfälle zeigen, wie eng Technik, Organisation, Recht und Verantwortung zusammenhängen. Das Modul öffnet die Blackbox zentraler Schutzmechanismen und erklärt, warum manche Systeme trotz funktionierender Technik angreifbar bleiben. Dadurch entsteht ein fundierter Einstieg in ein besonders relevantes Informatikfeld.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Martin Grothe

Lehrperson(en)
  • Prof. Dr. Martin Grothe
  • Prof. Dr. Jürgen Quade
Verwendbarkeit

Bachelor Informatik

Fächergruppe

Informatik

Modultyp
Pflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

jedes Semester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 2 Ü | - P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Foundations of IT Security

Empfohlene Voraussetzungen
  • BIN004: Einführung in die Programmierung: Programmiergrundlagen, Codeanalyse, einfache Tests.
  • BIN005: Systemsoftware: Betriebssystemgrundlagen, systemnahe Software, Prozesse, Dateien.
  • BIN007: Datennetze: Protokolle, IP-Netze, Routing, Netzwerkdienste.
  • BIN006: Systemhardware: Datenrepräsentation, Speicher, Rechnerarchitektur.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Mit erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, grundlegende Sicherheitsanforderungen an Rechner-, Netzwerk- und Softwaresysteme zu analysieren, zuzuordnen und durch geeignete Schutzmaßnahmen umzusetzen.

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

  • Schutzziele, Bedrohungen, Risiken sowie rechtliche und ethische Rahmenbedingungen der IT-Sicherheit erläutern,
  • einfache Bedrohungsmodelle erstellen und daraus Schutzmaßnahmen ableiten,
  • grundlegende kryptografische Verfahren, Hashfunktionen, digitale Signaturen und PKI-Verfahren anwenden und bewerten,
  • Authentifizierungs- und Zugriffskontrollmechanismen konzeptionell einordnen und praktisch umsetzen,
  • grundlegende Netzwerksicherheitsmechanismen wie Firewalls, VPN und IDS/IPS konfigurieren und bewerten,
  • Betriebssysteme hinsichtlich typischer Sicherheitsmechanismen und Konfigurationsfehler untersuchen,
  • sicheren Softwareentwurf und gängige Implementierungsfehler einordnen,
  • Maßnahmen zum Datenschutz und zum Schutz der Privatsphäre auswählen sowie bei Sicherheitsvorfällen geeignete erste Reaktionsmaßnahmen ableiten.
WOZU

Die Studierenden nutzen diese Kompetenz, um digitale Systeme gegen typische einfache Angriffe abzusichern, Sicherheitsrisiken nachvollziehbar zu bewerten und Grundlagen für Vertiefungsmodule im IT-Sicherheitsschwerpunkt zu legen. Die Kompetenzen werden außerdem in Sicherheitsanalysen, Incident Response, digitaler Forensik und Sicherheitsaudits benötigt.

Inhalte
  • Schutzziele, Bedrohungen und Risiken
  • Rechtliche und ethische Rahmenbedingungen der IT-Sicherheit
  • Symmetrische und asymmetrische Kryptografie
  • Hashfunktionen, digitale Signaturen und Public-Key-Infrastrukturen
  • Authentifizierung, Autorisierung und Zugriffskontrolle
  • Betriebssystemsicherheit und sichere Konfiguration
  • Netzwerksicherheit, Firewalls, VPN und IDS/IPS
  • Sicherheitsarchitekturen und Defense in Depth
  • Least Privilege und Zero-Trust-Grundlagen
  • Sicherer Softwareentwurf und gängige Schwachstellen
  • Datenschutz, Privatsphäre und gesellschaftliche Einordnung
  • Erste Reaktionsmaßnahmen bei Sicherheitsvorfällen
Prüfungsvorleistung

Keine angegeben.

Prüfungsleistung

Klausurarbeit (90 Minuten).

Literatur
  • Claudia Eckert: IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren - Protokolle. 10. Auflage, De Gruyter Oldenbourg, 2018.
  • William Stallings; Lawrie Brown: Computer Security: Principles and Practice. 4th edition, Pearson, 2018.
  • Christof Paar; Jan Pelzl: Understanding Cryptography. Springer, 2010.