20-00-0063-iv Public Key Infrastrukturen (PK I)

Lehrende: Dr. Ing. Johannes Braun; Prof. Dr. phil. nat. Marc Fischlin

Veranstaltungsart: Integrierte Veranstaltung

Orga-Einheit: FB20 Informatik

Anzeige im Stundenplan: PK I

Fach:

Anrechenbar für:

Semesterwochenstunden: 4

Unterrichtssprache: Deutsch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Digitale Lehre:
https://moodle.informatik.tu-darmstadt.de/course/view.php?id=818

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Lehrinhalte:

1. Security Goals
   


1. Confidentiality
   
2. Integrity
   
3. Authenticity of Data
   
4. Entity Authentication/Identification
   
5. Non-repudiation
   
6. Availability
   
7. Other Goals
   


2. Public Key Cryptography
   


1. Encryption (symmetric, assymetric, hybrid, cryptosystems, key exchange, performance, security, computational problems)
   
2. Cryptographic Hash Functions
   
3. Message Authentication Codes
   
4. Digital Signatures (performance, standards)
   


3. Certificates
   


1. X.509 Public Key Certificates (properties, content, extensions)
   
2. PGP
   
3. WAP Certificates
   
4. Attribute Certificates
   


4. Trust Models
   


1. Direct Trust (fingerprints, examples of)
   
2. Web of Trust (key legitimacy, owner trust, trusted introducers)
   
3. Use of PGP
   
4. Hierarchical Trust (trusted list, common root, cross-certification, bridge)
   


5. Private Keys
   


1. Software Personal Security Environments (PKCS#12, Java Keystore, application specific )
   
2. Hardware Personal Security Environments (smart cards, hardware security modules, java cards)
   
3. Private Key Life-cycle
   


6. Revocation
   


1. Revocation (reaons for, requirements, criteria)
   
2. Certificate Revocation Lists
   
3. Delta Certificate Revocation Lists
   
4. Other Certificate Revocation Lists (over-issued, indirect, redirect)
   
5. OCSP
   
6. Other Revocation Mechanisms (NOVOMODO)
   


7. Policies
   


1. Certificate Life-cycle
   
2. Certificate Policy and Certification Practice Statement
   
3. Set of Provisions
   


8. Validity Models
   


1. Shell Model
   
2. Modified Shell Model
   
3. Chain Model
   


9. Certification Path Validation
   
10. Trust Center
    


1. Registration Authority (registration protocols, proof-of-possession, extended validation certificates)
   
2. Certification Authority
   
3. Certificate Management Authority
   


11. Certification Paths and Protocols
    


1. Construction
   
2. LDAP and other methods
   
3. SCVP
   
4. Timestamping
   
5. Long Term Archiving Signatures
   

Literatur:

• J. Buchmann, E. Karatsiolis, and A. Wiesmaier. "Introduction to Public Key Infrastructures", Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. ISBN: 978-3-642-40656-0 (Print) 978-3-642-40657-7 (Online)
  
• J. Buchmann, "Einführung in die Kryptographie", ISBN 3-540-41283-2
  
• C. Adams / S. Lloyd, "Understanding Public-Key Infrastructure", ISBN 1-57870-166-X
  
• Tom Austin, "PKI / A Wiley Tech Brief", ISBN 0-471-35380-9
  
• R. Housley / T. Polk, "Planning for PKI", ISBN 0-471-39702-4
  
• A. Nash / W. Duane / C. Joseph/ D. Brink, "PKI Implementing and Managing E-Security", ISBN 0-007-213123-3
  
• Henk C.A. van Tilborg, "Encyclopedia of Cryptography and Security", ISBN-13: 978-0387234731
  

Weitere Informationen:
Public Key Infrastrukturen - iv im Sommersemester 2020

Zusätzliche Informationen:
Qualifikationsziele:
Nachdem Studierende die Veranstaltung Public Key Infrastrukturen besucht haben, können Sie

- die IT Sicherheitsziele und die kryptographischen Primitive zu deren Realisierung verstehen.

- die Grundlagen von Public Key Infrastrukturen, insbesondere die verschiedenen Komponenten (bspw. private Schlüssel, Zertifikate, Policies), Akteure (bspw. Trust Center, Schlüsselinhaberinhaber) und Prozesse (bspw. Zertifikatsbeantragung, Zertifikatserstellung, Revokation, Zertifikatsvalidierung) verstehen und erklären.

- die zugrundeliegenden theoretischen Modelle (bspw. Vertrauensmodelle, Gültigkeitsmodelle) verstehen, erklären und anwenden.- Public Key Infrastrukturen in der Praxis anwenden (bspw. für Email Signatur und -Verschlüsselung, Prüfung der Authentizität von Webseiten).