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Kryptographische Implementierungen

In der Lehrveranstaltung werden die effiziente und sichere Implementierung kryptographischer Verfahren behandelt. Die Inhalte der Veranstaltung umfassen drei zentrale Themenkomplexe:

1) Effiziente Implementierung von symmetrischen Blockchiffren in Software und Hardware. Wesentliche Aspekte hierbei sind kryptographischer Implementierungen in konstanter Laufzeit, das Bit-Slicing für die parallele Softwareprogrammierung als auch die Wahl günstiger kryptographischer Hardwarekomponenten.

2) Effiziente Implementierung von asymmetrischen Verfahren, wie DHKE, RSA und Elliptische Kurven Kryptographie. Zwei große Aspekte bilden schnelle Algorithmen für deren effiziente Implementierung wobei verschiedene Exponentiationsalgorithmen, Datenstrukturen und Software-Algorithmen für die schnelle Arithmetik mit großen Zahlen behandelt werden.

3) Implementierungsangriffe stellen eine besondere Herausforderung für die praktische Sicherheit von kryptographischen Verfahren dar. Als weitere Aspekte der Vorlesung werden die einfache und differentielle Stromprofilanalyse (SPA/DPA/CPA) sowie Fehlerinjektionsangriffe diskutiert.

Die drei Themenfelder aus der Vorlesung werden mit vorlesungsübergreifenden umfangreicheren Programmier- projekten vertieft, in denen die eingeführten Algorithmen von allen Teilnehmern praktisch umgesetzt werden sollen.

Literatur:

Bruce Schneier:
Angewandte Kryptographie - Protokolle, Algorithmen und Source Code in C: der Klassiker.Pearson Education 2006, ISBN 978-3-8273-7228-4, pp. I-XXII, 1-844

Christof Paar, Jan Pelzl:
Understanding Cryptography - A Textbook for Students and Practitioners. Springer 2010, ISBN 978-3-642-04100-6, pp. I-XVIII, 1-372

Alfred Menezes, Paul C. van Oorschot, Scott A. Vanstone:
Handbook of Applied Cryptography. CRC Press 1996, ISBN 0-8493-8523-7



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