Verfügbarkeit: Cyber-Sicherheit | Technische Universität München

Cyber-Sicherheit: das Lehrbuch für Konzepte, Prinzipien, Mechanismen, Architekturen und Eigenschaften von Cyber-Sicherheitssystemen in der Digitalisierung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Pohlmann, Norbert (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2022]
Ausgabe:	2. Auflage
Schlagwörter:	Computer Science Database Management System Computer science Database management Datensicherung Computersicherheit
Links:	http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=43e955e8b1724508aec656ba0863bfeb&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=033762584&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA
Umfang:	XXIX, 746 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783658362423 3658362421

Internformat

MARC


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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 SICHTWEISEN AUF DIE CYBER-SICHERHEIT IM CYBER-RAUM . 1 1.1 EINLEITUNG . 1 1.2 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNGEN IM CYBER-RAUM . 5 1.2.1 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYZU VIELE SCHWACHSTELLEN IN SOFTWARE " . 6 1.2.2 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYUNGENUEGENDER SCHUTZ VOR ZUNEHMENDER INTELLIGENTER MALWARE " . 7 1.2.3 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYKEINE LOESUNGEN FUER IDENTIFIKATION UND AUTHENTIFIKATION FUER DEN GESAMTEN CYBER-RAUM " . 9 1.2.4 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYUNSICHERE WEBSEITEN IM INTERNET " . 9 1.2.5 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYGEFAHREN DURCH DIE NUTZUNG MOBILER GERAETE " . 10 1.2.6 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYMEHR E-MAIL - MEHR RISIKO " . 11 1.2.7 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYUNSICHERE LOT-GERAETE UND -PLATTFORMEN " . 12 1.2.8 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYINTERNETNUTZER HABEN ZU WENIG MEDIEN-KOMPETENZ IM CYBER-RAUM " . 14 1.2.9 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYMANIPULIERTE IT UND IT-SICHERHEITSTECHNOLOGIEN " . 15 1.2.10 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYGESCHAEFTSMODELL: BEZAHLEN MIT PERSOENLICHEN DATEN " . 16 1.2.11 CYBER-SICHERHEITSHERAUSFORDERUNG YYFAKE NEWS " UND WEITERE UNERWUENSCHTE INHALTE . 17 1.3 PROBLEMATISCHE RAHMENBEDINGUNGEN IM CYBER-RAUM . 18 1.4 GESELLSCHAFTLICHE HERAUSFORDERUNGEN IM CYBER-RAUM . 19 1.4.1 PRIVATSPHAERE UND DATENSCHUTZ . 19 1.4.2 SELBSTBESTIMMUNG UND AUTONOMIE . 21 1.4.3 WIRTSCHAFTSSPIONAGE . 22 1.4.4 CYBERWAR . 23 1.5 WECHSELN VOM PARADIGMEN IM CYBER-RAUM . 24 XVI INHALTSVERZEICHNIS 1.5.1 PARADIGMENWECHSEL YYVERANTWORTUNG VERSUS GLEICHGUELTIG KEIT " . 25 1.5.2 PARADIGMENWECHSEL YYPROAKTIVE VERSUS REAKTIVE CYBER SICHERHEITSLOESUNGEN " . 25 1.5.3 PARADIGMENWECHSEL YYOBJEKT-SICHERHEIT VERSUS PERIMETER SICHERHEIT " . 26 1.5.4 PARADIGMENWECHSEL YYCLOUD-SERVICE VERSUS LOKAL-IT " . 27 1.5.5 PARADIGMENWECHSEL YYDEZENTRALE VERSUS ZENTRALE CYBER SICHERHEIT " 28 1.5.6 PARADIGMENWECHSEL YYDATENGETRIEBENE VERSUS EREIGNISGESTEUERTE-SICHERHEIT " . 28 1.5.7 PARADIGMENWECHSEL YYZUSAMMENARBEIT VERSUS ISOLIERUNG " . . 28 1.6 KONZEPT DER WIRKSAMKEIT VON CYBER-SICHERHEITSSYSTEMEN . 29 1.6.1 INDIREKTE ANGRIFFE AUF DIE WERTE . 30 1.6.2 STAERKE EINES CYBER-SICHERHEITSMECHANISMUS GEGEN EINEN DIREKTEN ANGRIFF 31 1.6.3 UEBERWINDUNG DES CYBER-SICHERHEITSMECHANISMUS DURCH EINEN DIREKTEN ANGRIFF (UNZUREICHENDE WIRKUNG) . 32 1.6.4 ERFOLGREICHE ABWEHR EINES CYBER-SICHERHEITSMECHANISMUS DURCH EINEN DIREKTEN ANGRIFF (AUSREICHENDE WIRKUNG) . 32 1.7 CYBER-SICHERHEITSBEDUERFNISSE/CYBER-SICHERHEITSZIELE . 33 1.8 CYBER-SICHERHEITSSTRATEGIEN . 34 1.8.1 VERMEIDEN VON ANGRIFFEN . 35 1.8.2 ENTGEGENWIRKEN VON ANGRIFFEN . 38 1.8.3 ERKENNEN VON ANGRIFFEN . 39 1.8.4 REAKTION AUF ANGRIFFE . 40 1.9 ANGREIFER UND DEREN MOTIVATIONEN . 42 1.9.1 ANGREIFER MOTIVATIONEN . 43 1.9.2 KATEGORIEN VON ANGREIFERN . 43 1.10 ANGRIFFSVEKTOREN UND ANGRIFFSBEISPIELE . 45 1.11 DAS PARETO-PRINZIP DER CYBER-SICHERHEIT . 49 1.12 CYBER-SICHERHEITSSCHAEDEN . 50 1.13 ABSICHERN DES CYBER-SICHERHEITSRISIKOS . 52 1.14 ZUSAMMENFASSUNG . 55 1.15 UEBUNGSAUFGABEN. 56 LITERATUR . 59 2 KRYPTOGRAFIE . 61 2.1 GRUNDLAGEN DER KRYPTOGRAFIE . 61 2.1.1 GRUNDLAGEN DER VERSCHLUESSELUNG . 62 2.1.2 DEFINITION EINES KRYPTOGRAFISCHEN VERFAHRENS . 64 2.1.3 NO SECURITY BY OBSCURITY . 64 2.1.4 DIE WICHTIGSTEN BEGRIFFE IN KURZDEFINITION . 65 2.1.5 BEGRIFFE AUS DER KRYPTOANALYSIS . 65 2.1.6 STRATEGIEN DER ANALYSE EINES KRYPTOSYSTEMS . 66 INHALTSVERZEICHNIS XVII 2.1.7 BEWERTUNG DER KRYPTOGRAFISCHEN STAERKE . 67 2.1.8 UNTERSTUETZUNG BEI DER EINSCHAETZUNG VON VERFAHREN UND SCHLUESSELLAENGEN . 71 2.1.9 ZUSAMMENFASSUNG: GRUNDLAGEN DER KRYPTOGRAFIE . 71 2.2 ELEMENTARE VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN . 72 2.2.1 MONOALPHABETISCHE SUBSTITUTION . 72 2.2.2 HOMOFONE SUBSTITUTION . 73 2.2.3 POLYALPHABETISCHE SUBSTITUTION . 75 2.2.4 TRANSPOSITIONSVERFAHREN . 76 2.2.5 ZUSAMMENFASSUNG: ELEMENTARE VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN. . 77 2.3 DER EINMAL-SCHLUESSEL . 77 2.4 SYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN . 78 2.4.1 DATA ENCRYPTION STANDARD (DES) . 79 2.4.2 ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES) . 80 2.4.3 ZUSAMMENFASSUNG VON SYMMETRISCHEN VERSCHLUESSELUNGS VERFAHREN . 83 2.5 VERWALTUNG VON SCHLUESSELN (KEY MANAGEMENT) . 84 2.6 BLOCKVERSCHLUESSELUNG/MODE OF OPERATION . 86 2.6.1 BETRIEBSART: ELECTRONIC CODE BOOK MODE (ECB-MODE) . 87 2.6.2 BETRIEBSART: CIPHER BLOCK CHAINING MODE (CBC-MODE) . 87 2.6.3 BETRIEBSART: CIPHER FEEDBACK MODE (CFB-MODE) . 89 2.6.4 BETRIEBSART: OUTPUT FEEDBACK MODE (OFB-MODE) . 90 2.6.5 BETRIEBSART: COUNTER MODE (CTR-MODE). 91 2.6.6 BETRIEBSART: GALOIS/COUNTER MODE (GCM-MODE) . 92 2.6.7 BETRIEBSART: CCM-MODE (COUNTER WITH CBC-MAC) . 93 2.6.8 ZUSAMMENFASSUNG: MODES OF OPERATION . 93 2.7 STEGANOGRAFIE . 94 2.8 ASYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN . 95 2.8.1 DAS RSA-VERFAHREN . 98 2.8.2 DAS DIFFIE-HELLMAN-VERFAHREN. . 100 2.8.3 ELLIPTISCHE KURVEN . 102 2.8.4 HYBRIDE VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN. 102 2.9 QUANTENCOMPUTER: DAS DAMOKLESSCHWERT DER VERSCHLUESSELUNG . 103 2.10 ONE-WAY-HASHFUNKTIONEN . 104 2.10.1 BESONDERE EIGENSCHAFTEN VON HASHFUNKTIONEN . 105 2.10.2 SHA-3 (SHA = SECURE HASH ALGORITHM) . 106 2.10.3 MESSAGE AUTHENTICATION CODE (MAC) . 107 2.10.4 KEYED-HASHING FOR MESSAGE AUTHENTICATION (HMAC) . 107 2.11 ZUSAMMENFASSUNG . 109 2.12 UEBUNGSAUFGABEN . 109 LITERATUR . 117 3 HARDWARE-SICHERHEITSMODULE ZUM SCHUTZ VON SICHERHEITS INFORMATIONEN . 119 3.1 EINLEITUNG . 119 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 3.2 HARDWARE-SICHERHEITSMODUL: SMARTCARDS . 120 3.3 HARDWARE-SICHERHEITSMODUL: TRUSTED PLATFORM MODULE (TPM) . 122 3.4 HARDWARE-SICHERHEITSMODUL: HIGH-LEVEL SECURITY MODULE (HLSM) . 124 3.5 TRUSTED EXECUTION ENVIRONMENT (TEE) . 127 3.6 ZUSAMMENFASSUNG: KATEGORIEN VON HARDWARE-SICHERHEITSMODULEN . 127 3.7 EVALUIERUNG UND ZERTIFIZIERUNG FUER EINE HOEHERE VERTRAUENSWUERDIGKEIT VON HARDWARE-SICHERHEITSMODULEN . 128 3.8 KEY-MANAGEMENT VON HARDWARE-SICHERHEITSMODULEN . 129 3.8.1 DAS MANAGEMENT VON TPMS . 129 3.8.2 VIER-AUGEN-PRINZIP . 129 3.9 ZUSAMMENFASSUNG . 130 3.10 UEBUNGSAUFGABEN . 130 LITERATUR . 132 4 DIGITALE SIGNATUR, ELEKTRONISCHE ZERTIFIKATE SOWIE PUBLIC KEY INFRASTRUKTUR (PKI) UND PKI-ENABLED APPLICATION (PKA) . 133 4.1 DIGITALE SIGNATUR . 133 4.1.1 EIGENHAENDIGE UNTERSCHRIFT ALS AEQUIVALENT ZUR DIGITALEN SIGNATUR . 133 4.1.2 DIGITALE SIGNATUR MITHILFE EINES PUBLIC KEY-VERFAHRENS . 135 4.2 ELEKTRONISCHE ZERTIFIKATE/DIGITALE ZERTIFIKATE . 137 4.3 PUBLIC KEY-INFRASTRUKTUREN . 140 4.3.1 IDEE UND DEFINITION VON PUBLIC KEY-INFRASTRUKTUREN . 141 4.3.2 OFFENE UND GESCHLOSSENE PKI-SYSTEME . 145 4.3.3 UMSETZUNGSKONZEPTE VON PUBLIC KEY-INFRASTRUKTUREN . 148 4.4 VERTRAUENSMODELLE VON PUBLIC KEY-INFRASTRUKTUREN. 150 4.4.1 VERTRAUENSMODELL: UEBERGEORDNETE CA (WURZEL-CA, ROOT CA) . 150 4.4.2 VERTRAUENSMODELL: . 151 4.4.3 VERTRAUENSMODELL: L:N CROSS-ZERTIFIZIERUNG (BRIDGE CA) . 152 4.4.4 FAZIT . 153 4.5 GESETZLICHER HINTERGRUND . 153 4.6 PKI-ENABLED APPLICATION (BEISPIELE) . 157 4.6.1 E-MAIL-SICHERHEIT . 157 4.6.2 LOTTO - ONLINE-GLUECKSPIEL . 163 4.7 ZUSAMMENFASSUNG . 165 4.8 UEBUNGSAUFGABEN. 166 LITERATUR . 167 5 IDENTIFIKATION UND AUTHENTIFIKATION . 169 5.1 WAS IST EINE IDENTIFIKATION UND AUTHENTIFIKATION? . 169 5.1.1 IDENTIFIKATION . 169 5.1.2 AUTHENTIFIKATION . 171 5.1.3 KLASSEN VON AUTHENTIFIZIERUNGSVERFAHREN . 173 INHALTSVERZEICHNIS XIX 5.2 IDENTIFIKATIONSVERFAHREN . 174 5.2.1 VORLAGE EINES PERSONALAUSWEISES . 175 5.2.2 FERNIDENTIFIZIERUNG - ALLGEMEINE ASPEKTE . 175 5.2.3 VIDEOIDENTIFIKATION. 176 5.2.4 DAS ELD VERFAHREN DES ELEKTRONISCHEN PERSONALAUSWEISES . 179 5.2.5 DAS POSTIDENT-VERFAHREN DER DEUTSCHEN POST AG . 181 5.2.6 VERGLEICH DER VERSCHIEDENEN IDENTIFIKATIONSVERFAHREN . 182 5.2.7 WEITERE IDENTIFIKATIONSVERFAHREN . 184 5.2.8 ABGELEITETE IDENTITAETEN - VERTRAUENSWUERDIGE DIGITALE IDENTITAET . 186 5.3 AUTHENTIFIKATIONSVERFAHREN. 187 5.3.1 PASSWORT-VERFAHREN . 187 5.3.2 EINMAL-PASSWORT-VERFAHREN . 198 5.3.3 CHALLENGE-RESPONSE-VERFAHREN . 200 5.3.4 BIOMETRISCHE VERFAHREN . 202 5.3.5 WEITERE UNTERSTUETZENDE FAKTOREN (REPUTATION, TECHNOLOGIE, STANDORT, ZEIT) . 214 5.4 MULTIFAKTOR-AUTHENTIFIZIERUNG . 216 5.5 KONZEPT DER RISIKOBASIERTEN UND ADAPTIVEN AUTHENTIFIZIERUNG . 217 5.6 MODERNES MULTIFAKTOR-AUTHENTIFIZIERUNGSSYSTEM UND IDENTIFIKATIONS VERFAHREN . 218 5.7 FAST IDENTITY ONLINE ALLIANCE (FIDO) . 223 5.7.1 ZIELE DER FIDO ALLIANCE . 224 5.7.2 DIE FIDO-ARCHITEKTUR . 225 5.7.3 AUTHENTIFIZIERUNG DES NUTZERS . 227 5.8 IDENTITY PROVIDER . 227 5.8.1 OPENID . 228 5.8.2 OAUTH2.0 . 231 5.8.3 OPENID CONNECT . 235 5.9 ANONYMITAET IM CYBER-RAUM . 236 5.10 ZUSAMMENFASSUNG . 237 5.11 UEBUNGSAUFGABEN. 238 LITERATUR . 239 6 ENTERPRISE IDENTITY UND ACCESS MANAGEMENT . 241 6.1 SZENARIO EINES ENTERPRISE IDENTITY AND ACCESS MANAGEMENT-SYSTEMS . 243 6.2 ENTERPRISE IDENTITY AND ACCESS MANAGEMENT-REFERENZMODELL . 244 6.3 POLICIES & WORKFLOWS . 244 6.3.1 POLICY MANAGEMENT . 245 6.3.2 WORKFLOW MANAGEMENT . 246 6.3.3 BEISPIEL FUER POLICIES & WORKFLOWS . 246 6.4 REPOSITORY MANAGEMENT . 246 6.4.1 AUF EINER DATENBANK BASIERENDES DIRECTORY . 247 6.4.2 METADIRECTORY . 247 XX INHALTSVERZEICHNIS 6.4.3 VIRTUAL DIRECTORY . 248 6.4.4 IDENTITY REPOSITORY . 248 6.4.5 POLICY REPOSITORY . 248 6.4.6 BEISPIEL FUER REPOSITORY MANAGEMENT . 248 6.5 LIFE CYCLE MANAGEMENT . 248 6.5.1 IDENTITY-ADMINISTRATION . 249 6.5.2 PROVISIONIERUNG . 249 6.5.3 ROLLENMANAGEMENT . 250 6.5.4 PRIVILEGED USER MANAGEMENT . 250 6.5.5 DELEGIERTE ADMINISTRATION . 251 6.5.6 SYNCHRONISIERUNG . 251 6.5.7 SELF-SERVICE . 251 6.5.8 CREDENTIAL MANAGEMENT . 252 6.5.9 BEISPIEL FUER LIFE CYCLE MANAGEMENT . 252 6.6 ACCESS MANAGEMENT . 252 6.6.1 AUTHENTISIERUNGS UND AUTHENTIFIZIERUNGS-MANAGEMENT . 253 6.6.2 AUTORISIERUNGS-MANAGEMENT . 253 6.6.3 SINGLE SIGN-ON/SINGLE LOG-OUT . 254 6.6.4 ACCESS CONTROL . 255 6.6.5 REMOTE ACCESS CONTROL . 255 6.6.6 NETWORK ACCESS CONTROL . . 256 6.6.7 POLICY ENFORCEMENT . 256 6.6.8 BEISPIEL FUER ACCESS MANAGEMENT . 257 6.7 INFORMATION PROTECTION . 257 6.7.1 SECURE SHARING . 258 6.7.2 INFORMATION RIGHTS MANAGEMENT . 258 6.7.3 CONTENT SECURITY . 258 6.7.4 BEISPIEL FUER INFORMATION PROTECTION . 259 6.8 FEDERATION . 259 6.8.1 TRUST MANAGEMENT . 259 6.8.2 IDENTITY FEDERATION . 260 6.8.3 BEISPIEL FUER FEDERATION . 260 6.9 COMPLIANCE & AUDIT . 260 6.9.1 COMPLIANCE MANAGEMENT . 261 6.9.2 MONITORING . 262 6.9.3 REPORTING . 262 6.9.4 AUDITING . 262 6.9.5 BEISPIEL FUER COMPLIANCE & AUDIT . 262 6.10 ALLGEMEINE MEHRWERTE EINES ENTERPRISE IDENTITY AND ACCESS MANAGEMENT-SYSTEMS . 263 6.11 ZUSAMMENFASSUNG . 266 6.12 UEBUNGSAUFGABEN . 266 LITERATUR . 267 INHALTSVERZEICHNIS XXI 7 TRUSTED COMPUTING . 269 7.1 EINLEITUNG . 269 7.2 TRUSTED COMPUTING AUF DEN PUNKT GEBRACHT . 272 7.2.1 ROBUSTHEIT UND MODULARITAET . 272 7.2.2 INTEGRITAETSUEBERPRUEFUNG . 273 7.2.3 TRUSTED PROCESS . 274 7.2.4 TRUSTED PLATFORM . 275 7.3 TRUSTED COMPUTING - GRUNDLAGEN . 275 7.3.1 KERNELARCHITEKTUREN VON BETRIEBSSYSTEMEN . 275 7.3.2 CORE ROOT OF TRUST FOR MEASUREMENT (CRTM) . 278 7.3.3 IDENTITAETEN VON TPMS . 279 7.3.4 TPM-SCHLUESSEL UND DEREN EIGENSCHAFTEN . 280 7.4 TRUSTED COMPUTING-FUNKTIONEN . 284 7.4.1 AUTHENTICATED BOOT . 285 7.4.2 BINDING . 286 7.4.3 SEALING (ERWEITERUNG VON BINDING) . 286 7.4.4 (REMOTE) ATTESTATION (BEGLAUBIGUNG, UEBERPRUEFUNG DER SYSTEMKONFIGURATION EINES IT-SYSTEMS). 287 7.5 TRUSTED PLATFORM (SECURITY-PLATTFORM, SICHERHEITSPLATTFORM) . 289 7.6 BEISPIELANWENDUNGEN . 292 7.7 TRUSTED NETWORK CONNECT (TNC). 296 7.7.1 PROBLEMSTELLUNG . 297 7.7.2 ANFORDERUNGEN AN HEUTIGE NETZWERKE . 298 7.7.3 VERTRAUENSWUERDIGE NETZWERKVERBINDUNGEN . 298 7.7.4 TRUSTED NETWORK CONNECT (TNC) IM DETAIL . 300 7.7.5 ANWENDUNGSFELDER . 303 7.7.6 KRITISCHE DISKUSSION . 304 7.7.7 ZUSAMMENFASSUNG TRUSTED NETWORK CONNECT (TNC) . 306 7.8 FESTLEGUNG EINER SICHEREN UND VERTRAUENSWUERDIGEN SYSTEM KONFIGURATION . 306 7.9 ZUSAMMENFASSUNG . 307 7.10 UEBUNGSAUFGABEN. 307 LITERATUR . 308 8 CYBER-SICHERHEIT-FRUEHWARN- UND LAGEBILDSYSTEME . 309 8.1 EINLEITUNG . 309 8.2 ANGRIFFE UND IHRE DURCHFUEHRUNG . 309 8.3 IDEE EINES CYBER-SICHERHEIT-FRUEHWARNSYSTEMS . 317 8.3.1 REAKTIONSZEIT FUER DIE FRUEHWARNUNG . 317 8.3.2 DEFINITION EINES CYBER-SICHERHEIT-FRUEHWARNSYSTEMS . 317 8.3.3 OBLIGATORISCHE FUNKTIONELLE ANFORDERUNGEN . 318 8.3.4 ASYMMETRISCHE BEDROHUNGEN . 318 8.4 AUFBAU EINES CYBER-SICHERHEIT-FRUEHWARNSYSTEMS. 319 8.4.1 RECHTLICHE RAHMENBEDINGUNGEN . 319 8.4.2 BETEILIGTE ORGANISATIONEN. 319 XXII INHALTSVERZEICHNIS 8.5 TECHNISCHE REALISIERUNG EINES CYBER-SICHERHEIT FRUEHWARNSYSTEMS . 320 8.5.1 ARCHITEKTUR . 320 8.5.2 SENSOREN . 321 8.5.3 ANALYSE-UND ERKENNUNGSMODUL . 321 8.6 PRINZIPIELLE ASPEKTE VON SENSOREN . 323 8.6.1 GRUNDPRINZIP VON SENSOREN . 324 8.6.2 MESSMETHODEN . 325 8.6.3 ORT DER MESSUNG . 325 8.7 DISKUSSION UNTERSCHIEDLICHER SENSOREN . 326 8.7.1 NETFLOW-SENSOR/IPFIX-SENSOR . . 8.7.2 NETZWERK-SENSOR . 329 8.7.3 SNMP-SENSOR . 332 8.7.4 WIRESHARK-SENSOR . 334 8.7.5 HONEYPOT-SENSOR . 336 8.7.6 LOGDATEN-SENSOR . 337 8.7.7 VERFUEGBARKEITSSENSOR . 339 8.8 ANALYSEKONZEPTE . 341 8.8.1 ERKENNEN VON BEKANNTEN SICHERHEITSRELEVANTEN AKTIONEN . 341 8.8.2 ERKENNEN VON ANOMALIEN . 341 8.9 CYBER-SICHERHEIT-FRUEHWARNPROZESS . 343 8.10 KOMMUNIKATIONSLAGEBILD . 344 8.11 ZUSAMMENFASSUNG . 351 8.12 UEBUNGSAUFGABEN . 351 LITERATUR . 352 9 FIREWALL-SYSTEME . 353 9.1 BEDROHUNGEN IM NETZ . 353 9.1.1 ANGRIFFSMOEGLICHKEITEN IN KOMMUNIKATIONSSYSTEMEN . 354 9.1.2 PASSIVE ANGRIFFE . 354 9.1.3 AKTIVE ANGRIFFE . 355 9.2 IDEE UND DEFINITION VON FIREWALL-SYSTEMEN . 357 9.2.1 ELEKTRONISCHE BRANDSCHUTZMAUER . 358 9.2.2 ELEKTRONISCHER PFOERTNER . 358 9.3 DAS SICHERHEITSKONZEPT . 358 9.4 AUFGABEN VON FIREWALL-SYSTEMEN . 359 9.5 GRUNDLAGE VON FIREWALL-SYSTEMEN . 360 9.6 DEFINITION EINES FIREWALL-ELEMENTS . 367 9.7 DESIGNKONZEPT AKTIVER FIREWALL-ELEMENTE . 371 9.8 UMSETZUNGSMOEGLICHKEITEN EINES FIREWALL-SYSTEMS MIT UNTERSCHIEDLICHEN FIREWALL-ELEMENTEN . 372 9.8.1 PACKET FILTER . 372 9.8.2 ZUSTANDSORIENTIERTE PACKET FILTER (STATEFUL INSPECTION) . 375 9.8.3 APPLICATION GATEWAY/PROXY-TECHNIK. 377 9.9 NEXT-GENERATION-FIREWALL . 381 INHALTSVERZEICHNIS XXIII 9.10 FIREWALL-KONZEPTE . 383 9.11 KONZEPTIONELLE MOEGLICHKEITEN UND GRENZEN VON FIREWALL-SYSTEMEN . 386 9.11.1 KONZEPTIONELLE MOEGLICHKEITEN EINES FIREWALL-SYSTEMS . 386 9.11.2 KONZEPTIONELLE GRENZEN EINES FIREWALL-SYSTEMS . 387 9.12 DAS RICHTIGE FIREWALL-KONZEPT FUER JEDEN ANWENDUNGSFALL . 390 9.13 DEFINITION DES KOMMUNIKATIONSMODELLS MIT INTEGRIERTEM FIREWALL-ELEMENT . 392 9.14 ZUSAMMENFASSUNG . 398 9.15 UEBUNGSAUFGABEN. 398 LITERATUR . 401 10 IPSEC-VERSCHLUESSELUNG . 403 10.1 EINLEITUNG . 403 10.2 IPSEC HEADER . 404 10.2.1 AUTHENTICATION HEADER . 405 10.2.2 ENCAPSULATED SECURITY PAYLOAD . 406 10.3 CYBER-SICHERHEITSDIENSTE DER IPSEC-HEADER UND REALISIERUNGSFORMEN . 408 10.4 IPSEC-SCHLUESSELMANAGEMENT . 414 10.4.1 MANUAL KEYING. 414 10.4.2 INTERNET-KEY-EXCHANGE-PROTOCOL (IKE) - VERSION 1 . 414 10.5 PHASEN UND MODI VON IKEVL . 416 10.5.1 PHASE 1 (IKEVL): ISAKMP SECURITY ASSOCIATION . 416 10.5.2 PHASE 2 (IKEVL): IPSEC SECURITY-ASSOCIATION . 420 10.5.3 PHASE 3: INTEGRITAETSGESICHERTE UND VERSCHLUESSELTE IP KOMMUNIKATION . 424 10.6 PHASEN UND MODI VON IKEV2 . 425 10.7 ANWENDUNGSFORMEN VON IPSEC-LOESUNGEN . 427 10.8 PROTOKOLLMITSCHNITT (IKEVL) . 429 10.9 ZUSAMMENFASSUNG . 436 10.10 UEBUNGSAUFGABEN . 436 LITERATUR . 438 11 TRANSPORT LAYER SECURITY (TLS)/SECURE SOCKET LAYER (SSL) . 439 11.1 EINLEITUNG . 439 11.2 EINBINDUNG IN DIE KOMMUNIKATIONSARCHITEKTUR . 440 11.3 PROTOKOLLE DER TLS/SSL-SCHICHT . 442 11.4 TLS/SSL-ZERTIFIKATE . 455 11.5 AUTHENTIFIKATIONSMETHODEN . 457 11.6 ANWENDUNGSFORMEN VON TLS/SSL-LOESUNGEN . 460 11.7 PROTOKOLLMITSCHNITT . 462 11.8 TLS 1.3 . 468 11.9 ZUSAMMENFASSUNG . 471 11.10 UEBUNGSAUFGABEN. 472 LITERATUR . 473 XXIV INHALTSVERZEICHNIS 12 CYBER-SICHERHEITSMASSNAHMEN GEGEN DDOS-ANGRIFFE . 475 12.1 EINLEITUNG . 475 12.2 GEZIELTE UEBERLASTUNG VON VERFUEGBAREN RESSOURCEN . 477 12.3 REFLECTION UND AMPLIFICATION . 478 12.4 ABWEHRSTRATEGIEN GEGEN ANGRIFFE AUF DIE VERFUEGBARKEIT . 479 12.4.1 CYBER-SICHERHEITSRICHTLINIEN ZUM SCHUTZ VOR VERFUEGBARKEITSANGRIFFEN . 479 12.4.2 ON-SITE-ROBUSTHEITSMASSNAHMEN . 480 12.4.3 OFF-SITE-DIENSTLEISTUNGSMODELLE . 481 12.5 PRAEVENTIV GEGEN BETEILIGUNG - SICHERE KONFIGURATION VON DIENSTEN . 486 12.6 ZUSAMMENFASSUNG . 486 12.7 UEBUNGSAUFGABEN. 487 LITERATUR . 487 13 E-MAIL-SICHERHEIT . 489 13.1 EINLEITUNG . 489 13.2 GENERELLE CYBER-SICHERHEITSPROBLEME DES E-MAIL-DIENSTES . 490 13.3 E-MAIL-VERSCHLUESSELUNG . 491 13.3.1 PGP UND S/MIME SOWIE DEREN UNTERSCHIEDE . 492 13.3.2 WEITERE ALTERNATIVEN FUER E-MAIL-SICHERHEIT . 496 13.4 SPAM-E-MAILS . 501 13.4.1 DEFINITION UND HINTERGRUENDE VON SPAM-MAILS . 501 13.4.2 SCHAEDEN, DIE DURCH SPAM-MAILS AUFTRETEN . 502 13.4.3 MECHANISMEN ZUM ERKENNEN VON SPAM-MAILS . 503 13.4.4 MECHANISMEN ZUR VERMEIDUNG VON SPAM-MAILS . 505 13.5 ZUSAMMENFASSUNG . 507 13.6 UEBUNGSAUFGABEN . 507 LITERATUR . 508 14 BLOCKCHAIN-TECHNOLOGIE . 509 14.1 EINLEITUNG . 509 14.2 BLOCKCHAIN-TECHNOLOGIE AUF DEN PUNKT GEBRACHT . 509 14.3 AUFBAU DER BLOCKCHAIN-TECHNOLOGIE . 512 14.3.1 ELEMENT: DATEN . 512 14.3.2 ELEMENT: BLOCK . 513 14.3.3 ELEMENT: HASHPREV . 514 14.3.4 ELEMENT: MERKLE HASH . 515 14.3.5 ELEMENT: TRANSAKTIONEN . 516 14.3.6 ELEMENT: NODE . 519 14.3.7 ELEMENT: BLOCKCHAIN-TEILNEHMER . 521 14.3.8 ELEMENT: WALLET . 521 14.3.9 ELEMENT: BLOCKCHAIN-ADRESSE . 523 14.3.10 PRINZIP: KEINE YYZENTRALE INSTANZ " . 524 14.3.11 KONSENSFINDUNGSVERFAHREN. 524 14.3.12 STRUKTUR: BERECHTIGUNGSARCHITEKTUR . 534 INHALTSVERZEICHNIS XXV 14.3.13 ABLAUF DER VERSTETIGUNG VON TRANSAKTIONEN . 536 14.4 HARD UND SOFT FORKS VON BLOCKCHAINS . 536 14.5 ANWENDUNGSFORMEN UND ANWENDUNGEN DER BLOCKCHAIN . 541 14.6 BLOCKCHAIN-AS-A-SERVICE . 547 14.7 SICHERHEIT UND VERTRAUENSWUERDIGKEIT DER BLOCKCHAIN-TECHNOLOGIE . 548 14.7.1 SICHERHEIT DER BLOCKCHAIN-INFRASTRUKTUR . 549 14.7.2 SICHERHEIT DER BLOCKCHAIN-ANWENDUNG . 552 14.8 GEGENUEBERSTELLUNG PKI UND BLOCKCHAIN-TECHNOLOGIEN . 555 14.9 ZUSAMMENFASSUNG . 556 14.10 UEBUNGSAUFGABEN . 557 LITERATUR . 558 15 KUENSTLICHE INTELLIGENZ UND CYBER-SICHERHEIT . 561 15.1 EINLEITUNG . 561 15.2 EINORDNUNG DER KUENSTLICHEN INTELLIGENZ . 562 15.3 ERFOLGSFAKTOREN DER KUENSTLICHEN INTELLIGENZ . 563 15.4 DAS PRINZIP DES MASCHINELLEN LERNENS . 565 15.5 QUALITAET DER EINGABEDATEN . 566 15.6 KATEGORIEN UND ALGORITHMEN DES MASCHINELLEN LERNENS . 569 15.6.1 UEBERWACHTES LERNEN . 569 15.6.2 ML-ALGORITHMUS: SUPPORT-VECTOR-MACHINE (SVM) . 570 15.6.3 ML-ALGORITHMUS: K-NEAREST-NEIGHBOR (KNN) . 573 15.6.4 UNUEBERWACHTES LERNEN . 576 15.6.5 ML-ALGORITHMUS: K-MEANS-ALGORITHMUS . 577 15.6.6 ML-ALGORITHMUS: HIERARCHISCHE CLUSTERING-VERFAHREN. . . 579 15.6.7 KUENSTLICHE NEURONALE NETZE (KNN) . 580 15.6.8 DEEPLEARNING . 585 15.7 ANWENDUNGSSZENARIEN VON KI UND CYBER-SICHERHEIT . 586 15.8 MANIPULATIONEN VON KUENSTLICHER INTELLIGENZ . 589 15.9 BEISPIELE VON KI UND CYBER-SICHERHEIT . 594 15.9.1 ALERT-SYSTEM AUF DER BASIS EINES KONTINUIERLICHEN LAGEBILDS UEBER DIE AKTUELLE GEFAHRENLAGE IM ON LINE-BANKING . 594 15.9.2 IDENTIFIKATION/AUTHENTIFIKATION EINES NUTZERS MITTELS SMARTPHONE-SENSOREN . 600 15.9.3 ERKENNUNG VON NETZWERKBASIERTEN ANGRIFFEN MITTELS KUENSTLICHER INTELLIGENZ . 602 15.10 ETHIK UND KUENSTLICHE INTELLIGENZ . 605 15.10.1 KI UND CYBER-SICHERHEIT - EINE FRAGE DER ETHIK? . 606 15.10.2 NACHVOLLZIEHBARKEIT VON ENTSCHEIDUNGEN ALS PRINZIP . 609 15.10.3 ETHIK.KI.TOOL . 609 15.11 ZUSAMMENFASSUNG . 611 15.12 UEBUNGSAUFGABEN. 612 LITERATUR . 613 XXVI INHALTSVERZEICHNIS 16 SOCIAL WEB CYBER-SICHERHEIT . 615 16.1 EINLEITUNG . 615 16.2 SOZIALE NETZWERKE . 616 16.3 FAKE-NEWS . 618 16.3.1 WAS SIND FAKE-NEWS? . 618 16.3.2 SOCIAL BOT (DIE DIGITALE PROPAGANDA-MASCHINE) . 621 16.3.3 WIE KOENNEN FAKE-NEWS ERKANNT WERDEN? . 622 16.4 DEEP FAKE . 625 16.5 FILTERBLASEN UND ECHOKAMMERN . 626 16.6 PSYCHOMETRIE BEI SOZIALEN NETZWERKEN . 628 16.7 CYBER-MOBBING . 629 16.8 ZUSAMMENFASSUNG . 631 16.9 UEBUNGSAUFGABEN . 632 LITERATUR . 632 17 WIRTSCHAFTLICHKEIT VON CYBER-SICHERHEITSMASSNAHMEN . 633 17.1 EINFUEHRUNG . 633 17.2 CYBER-SICHERHEIT . 635 17.2.1 SCHUTZBEDARF VON IT-SYSTEMEN . 635 17.2.2 WIE SICHER IST YYSICHER " ? . 635 17.2.3 VERWUNDBARKEIT . 636 17.3 RETURN ON SECURITY INVESTMENT ROSI - NUTZENASPEKT . 636 17.4 BEISPIELBERECHNUNG ROSI: NOTEBOOKVERLUSTE . 638 17.5 ZUSAMMENFASSUNG . 643 17.6 UEBUNGSAUFGABEN. 643 LITERATUR . 644 18 SELF-SOVEREIGN IDENTITY (SSI) . 645 18.1 SELF-SOVEREIGN IDENTITY (SSI) AUF DEN PUNKT GEBRACHT . 645 18.2 DIE ARCHITEKTUR VON SELF-SOVEREIGN IDENTITY (SSI) . 648 18.3 DECENTRALIZED IDENTIFIER (DID) . 650 18.3.1 DAS KONZEPT DEZENTRALEN IDENTITAETEN (DID) . 650 18.3.2 ZIELE UND PRINZIPIEN VON DIDS . 652 18.4 VERIFIABLE CREDENTIAL (VC) . 652 18.5 HYPERLEDGER ARIES . 654 18.6 AKTEURE: SELF-SOVEREIGN IDENTITY (SSI) . 656 18.6.1 AUSSTELLER (ISSUER) VON DIGITALEN NACHWEISEN . 656 18.6.2 NUTZER (HOLDER) VON VERIFIZIERBAREN DIGITALEN NACHWEISEN . 657 18.6.3 VERIFIZIERER, DIE DIGITALE NACHWEISE FUER IHRE PROZESSE NUTZEN . 658 18.7 SSI-BLOCKCHAIN-INFRASTRUKTUR ALS VERIFIABLE DATA REGISTRY (VDR) . 659 18.8 ZERO-KNOWLEDGE PROOFS (ZKP) . 661 18.8.1 SELECTIVE DISCLOSURE . 661 18.8.2 PREDICATE PROOFS . 662 INHALTSVERZEICHNIS XXVII 18.8.3 SIGNATURE BLINDING . 663 18.8.4 PRIVATE HOLDER BINDING . 663 18.9 ANWENDUNGSBEISPIELE VON SELF-SOVEREIGN IDENTITY . 664 18.10 SSI-OEKOSYSTEM FUER DIGITALE IDENTITAETEN IN DER ZUKUNFT - VORZUEGE UND VORBEHALTE . 667 18.10.1 DIGITALISIERUNG UND AKZEPTANZ DER BUERGER . 667 18.10.2 WIRTSCHAFTLICHE RELEVANZ EINES SSI-OEKOSYSTEMS FUER DIGITALE IDENTITAETEN . 668 18.10.3 TECHNOLOGISCHE SOUVERAENITAET . 669 18.11 ZUSAMMENFASSUNG . 669 18.12 UEBUNGSAUFGABEN . 670 LITERATUR . 671 19 VERTRAUEN UND VERTRAUENSWUERDIGKEIT . 673 19.1 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN VERTRAUEN, VERTRAUENSWUERDIGKEIT UND CYBER-SICHERHEIT . 673 19.2 VERTRAUEN . 674 19.3 VERTRAUENSWUERDIGKEITSMODELL . 675 19.3.1 VERTRAUENSWUERDIGKEIT DER IT-LOESUNG . 678 19.3.2 VERTRAUENSWUERDIGKEITDESUNTERNEHMENS . 681 19.3.3 VERTRAUENSWUERDIGKEIT VON DOMAENEN . 685 19.3.4 ZUSAMMENFASSUNG: VERTRAUENSWUERDIGKEITSMODELL . 687 19.4 MECHANISMEN ZUR VERTRAUENSBILDUNG . 687 19.4.1 EIGENE EMOTIONALE REFERENZ . 687 19.4.2 NEUTRALE REFERENZ . 688 19.4.3 ZUSAMMENFASSUNG: MECHANISMEN ZUR VERTRAUENSBILDUNG . 690 19.5 VERTRAUENSWUERDIGKEITSTECHNOLOGIE. 691 19.6 ZUSAMMENFASSUNG . 693 19.7 UEBUNGSAUFGABEN . 693 LITERATUR . 693 20 WEITERE ASPEKTE DER CYBER-SICHERHEIT . 695 20.1 DNS OVER HTTPS (DOH) . 695 20.2 BACKUP . 697 20.3 CHANCEN UND RISIKEN VON SMART HOME . 700 20.4 RISIKEN UND SICHERHEIT EINES HOMEOFFICE . 705 20.4.1 RISIKEN BEIM HOMEOFFICE . 705 20.4.2 SICHERHEITSMASSNAHMEN FUER DAS HOMEOFFICE . 708 20.5 UPLOAD-FILTER . 712 20.6 UEBUNGSAUFGABEN. 715 LITERATUR . 716 21 GLOSSAR . 717 SYMBOLE . 737 STICHWORTVERZEICHNIS . 741
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