Informationstheoretische Sicherheit
Information Theoretic Security

Modul EI7345

Dieses Modul wird durch Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2015/6 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2015/6SS 2013

Basisdaten

EI7345 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Die Vorlesung gibt eine Einführung in das Gebiet der informationstheoretischen Sicherheit. Dazu werden neue Konzepte zur Modellierung von Sicherheit entwickelt, es werden die Grenzen von kryptografischen Verfahren diskutiert, es werden Kanalmodelle für eine sichere Kommunikation in Netzen entwickelt, es werden Modelle über mögliche Attacken von Abhörern eingeführt, und es werden Übertragungsverfahren, die beweisbar die Sicherheit garantieren, entwickelt. Für einfache Kommunikationssysteme werden Ansätze dargestellt, wie sichere Kommunikation in einen Netzwerk eingebettet werden kann. In dem Seminar arbeiten sich die Studenden selbständig in einen wissenschaftlichen Aufsatz aus dem oben beschriebenen Themengebiet ein, sie erstellen selbständig einen kurzen wissenschaftlichen Vortrag und diskustieren die Thematik in der Gruppe. Schwerpunktthemen des Seminars sind u.a.: Informationstheorie der Basistationskooperation, Basistationskooperation unter Kanalunkenntnis, Schwache/Strenge Informationstheoretische Sicherheit, Sicherheit in Bidirektionalen Relais-Netzwerken

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls kennen die Studierenden die wichtigsten Modelle und Konzepte der informationstheoretischen Sicherheit, und sie können die Grenzen und Möglichkeiten der wichstigsten kryptografischen Verfahren beurteilen und abschätzen. Die Studierenden haben ein Verständnis für kooperative Techniken in drahtlosen Mehrnutzersystemen entwickelt, sie sind in der Lage einen aktuellen wissenschaftlichen Beitrag zu verstehen und zu analysieren, und sie können dazu einen wissenschaftlichen Vortrag halten.

Voraussetzungen

Voraussetzungen: - Grundlagen der Nachrichtentechnik und Informationstheorie - Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie - Mathematisches Interesse Es wird empfohlen folgende Fächer zuvor abgelegt zu haben: - Nachrichtentechnik - Information Theorie - Mathematik 1-4

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 5 Informationstheoretische Sicherheit Donnerstag, 09:45–11:15
Donnerstag, 11:30–13:00

Lern- und Lehrmethoden

Entwicklung und Präsentation der Vorlesungsinhalte an der Tafel. Vertiefung des Vorlesungsstoffes durch die Lösung von Aufgaben und Rechenbeispiele in der Übung. Im Seminar bearbeitet jeder Studierende ein individuelles Thema, vorrangig in selbstständiger Einzelarbeit.

Medienformen

Die Inhalte werden präsentiert mittels: - Präsentation an der Tafel, - Vorlesungsskript, - Übungsblätter Computergestützte Präsentation des Seminarvortrags

Literatur

M. Bloch, J. Barros - "Physical-Layer Security: From Information Theory to Security Engineering", Cambrigde University Press 2011

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Im Rahmen einer 60 minütigen schriftlichen Klausur wird durch geeignete Fragestellungen überprüft, ob die Studierenden ohne Hilfsmittel die wesentlichen Eigenschaften von Modellen und Konzepten der informationstheoretischen Sicherheit und kryptographische Verfahren abrufen können. Die Fähigkeit zur Einarbeitung in ein aktuelles Forschungsthema wird anhand eines Seminarvortrags und einer zugehörigen schriftlichen Ausarbeitung bewertet. Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen: - 75% Abschlußprüfung - 25% Seminarvortrag und -ausarbeitung

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.