semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Prüfungsschema
Welche Denkkette eignet sich für IT-Security-Klausurantworten?

answer:
Eine robuste Antwort folgt meist dieser Kette:

1. **Schutzgut** bestimmen
2. **Sicherheitsziel** benennen
3. **Bedrohung und Schwachstelle** erklären
4. **Maßnahme** auswählen
5. **Restrisiko oder Nachweis** beurteilen

Prüfungsfalle: Nicht nur ein Werkzeug nennen. Eine Antwort muss begründen, welches Ziel es schützt und wo seine Grenzen liegen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 1; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Cyber-Raum
Was bedeutet Cyber-Raum im Kontext der IT-Sicherheit?

answer:
Der **Cyber-Raum** ist der globale Verbund internetbasierter IT-Systeme, Infrastrukturen, Anwendungen, Kommunikation und datenverarbeitender Prozesse.

Wichtige Eigenschaften:

- dezentral
- international
- stark vernetzt
- schwer eindeutig kontrollierbar

Klausurpunkt: Sicherheitsrisiken entstehen nicht nur in einem einzelnen System, sondern durch Vernetzung, Abhängigkeiten und erreichbare Schnittstellen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.1; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Informationssicherheit vs. IT-Sicherheit vs. Cyber-Sicherheit
Wie grenzt du die drei Begriffe ab?

answer:
| Begriff | Schwerpunkt |
|---|---|
| Informationssicherheit | Schutz von Informationen unabhängig vom Medium |
| IT-Sicherheit | Schutz von IT-Systemen, Anwendungen, Daten, Netzwerken und Diensten |
| Cyber-Sicherheit | Sicherheit im vernetzten Cyber-Raum mit Internetbezug, Akteuren und Abhängigkeiten |

Prüfungsfalle: Informationssicherheit umfasst auch Papier, Gespräche und organisatorische Prozesse. IT-Sicherheit ist digitaler und enger gefasst.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.2; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# CIA-Triade
Welche drei Hauptziele der IT-Sicherheit bilden die CIA-Triade?

answer:
Die drei Hauptziele sind:

- **Confidentiality / Vertraulichkeit:** Nur Berechtigte dürfen Informationen lesen.
- **Integrity / Integrität:** Daten bleiben vollständig und unverändert.
- **Availability / Verfügbarkeit:** Dienste und Daten stehen im benötigten Zeitraum bereit.

Klausurpunkt: Viele Maßnahmen lassen sich über genau diese Ziele begründen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Vertraulichkeit
Was bedeutet Vertraulichkeit und welche typische Maßnahme passt dazu?

answer:
**Vertraulichkeit** bedeutet: Informationen dürfen nur von berechtigten Personen oder Systemen gelesen werden.

Typische Maßnahmen:

- Verschlüsselung
- Zugriffskontrolle
- Need-to-know-Prinzip
- Rollen- und Rechtekonzepte

Prüfungsfalle: Verschlüsselung schützt nicht gegen Datenabfluss über ein berechtigtes, kompromittiertes Konto.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Integrität
Was bedeutet Integrität und wodurch kann sie technisch geschützt werden?

answer:
**Integrität** bedeutet: Daten bleiben korrekt, vollständig und unverändert.

Typische Maßnahmen:

- kryptografische Hashwerte
- Message Authentication Codes
- digitale Signaturen
- Änderungsprotokolle

Prüfungsfalle: Eine CRC-Prüfsumme erkennt zufällige Übertragungsfehler, schützt aber nicht zuverlässig gegen gezielte Manipulation.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Verfügbarkeit
Was bedeutet Verfügbarkeit in der IT-Sicherheit?

answer:
**Verfügbarkeit** bedeutet: Systeme, Daten und Dienste sind im benötigten Zeitraum nutzbar.

Typische Maßnahmen:

- Redundanz
- Backups
- Monitoring
- Notfallpläne
- Kapazitätsplanung

Prüfungsfalle: Backups ohne Restore-Test sind nur eine Annahme, keine belastbare Verfügbarkeitsmaßnahme.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Authentizität vs. Autorisation
Wie unterscheidest du Authentizität und Autorisation?

answer:
**Authentizität** beantwortet: Ist die Identität oder Herkunft echt?

Beispiele: MFA, Zertifikate, digitale Signaturen.

**Autorisation** beantwortet: Was darf diese Identität tun?

Beispiele: Rollen, Rechte, Least Privilege.

Prüfungsfalle: Authentifikation ist nicht automatisch Berechtigung. Ein echter Benutzer kann trotzdem zu viele Rechte haben.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Nichtabstreitbarkeit
Was bedeutet Nichtabstreitbarkeit?

answer:
**Nichtabstreitbarkeit** bedeutet: Eine Handlung oder Nachricht kann später einer Partei nachweisbar zugeordnet werden.

Typische Mittel:

- digitale Signaturen
- manipulationssichere Logs
- Zeitstempel

Prüfungsfalle: Normale Logs ohne Integritätsschutz sind kein starker Nachweis, weil sie nachträglich manipulierbar sein können.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Safety vs. Security
Wie unterscheiden sich Safety und Security?

answer:
**Safety** meint funktionale Sicherheit gegen gefährliche Zustände, oft ohne absichtlichen Angreifer.

**Security** meint Schutz gegen absichtliche, intelligente Angriffe.

Beispiel: Eine Prüfsumme kann bei Safety zufällige Fehler erkennen. Für Security braucht man kryptografische Integritätsmechanismen, wenn gezielte Manipulation möglich ist.

source: Zusammenfassung Abschnitt 2.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Schwachstelle, Angriffsfläche, Angriffsvektor
Wie hängen diese drei Begriffe zusammen?

answer:
- **Schwachstelle:** ausnutzbarer Fehler in Software, Hardware, Konfiguration oder Prozess.
- **Angriffsfläche:** Gesamtheit erreichbarer Ansatzpunkte eines Systems.
- **Angriffsvektor:** konkreter Weg plus Technik, mit der ein Angriff erfolgt.

Beispiel: Ein Webformular ist Teil der Angriffsfläche; eine SQL Injection darüber ist ein Angriffsvektor; fehlende Eingabevalidierung ist die Schwachstelle.

source: Zusammenfassung Abschnitt 3.1; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Passive vs. aktive Angriffe
Worin unterscheiden sich passive und aktive Angriffe?

answer:
**Passive Angriffe** beobachten oder lesen mit, ohne Daten direkt zu verändern.

Beispiele: Sniffing, Traffic-Analyse.

**Aktive Angriffe** verändern, stören, manipulieren oder missbrauchen Identitäten.

Beispiele: Man-in-the-Middle, Ransomware, DDoS.

Zuordnung: Passiv betrifft vor allem Vertraulichkeit; aktiv oft Integrität, Verfügbarkeit und Authentizität.

source: Zusammenfassung Abschnitt 3.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Zielgerichtete Angriffe
Was unterscheidet zielgerichtete von nicht-zielgerichteten Angriffen?

answer:
**Nicht-zielgerichtete Angriffe** nutzen generische Methoden gegen viele mögliche Opfer.

Beispiele: Massenphishing, automatisierte Scans.

**Zielgerichtete Angriffe** sind auf ein konkretes Opfer zugeschnitten und oft mehrstufig.

Beispiele: Spear Phishing, APT, maßgeschneiderte Malware.

Prüfungsfalle: Ein Angriff kann technisch ähnlich aussehen, aber organisatorisch völlig anders zu bewerten sein.

source: Zusammenfassung Abschnitt 3.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Innentäter
Warum sind Innentäter in der IT-Sicherheit besonders kritisch?

answer:
Innentäter kennen interne Abläufe, Systeme, Rechte und Schwachstellen.

Dazu zählen nicht nur Mitarbeitende, sondern auch:

- Dienstleister
- Partner
- Lieferanten
- externe Administratoren mit internem Wissen

Prüfungsfalle: Ein Innentäter muss nicht technisch hochqualifiziert sein. Bereits legitimer Zugriff plus schlechte Kontrolle kann reichen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 3.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Malware und Codequalität
Warum kann Malware technisch gute Software sein?

answer:
Malware kann zuverlässig, spezialisiert und effektiv programmiert sein. Die Bewertung als Malware hängt nicht primär von Codequalität ab, sondern von Ziel, Wirkung und Kontrollierbarkeit.

Kernidee: Sicherheit bewertet nicht nur, ob Software gut funktioniert, sondern ob sie autorisiert, beherrschbar und unschädlich ist.

source: Zusammenfassung Abschnitt 3.2; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Fehler vs. Sicherheitslücke
Ist jeder Softwarefehler automatisch eine Sicherheitslücke?

answer:
Nein. Ein Softwarefehler wird erst dann zur Sicherheitslücke, wenn er sicherheitsrelevant und ausnutzbar ist.

Für einen realistischen Angriff braucht man typischerweise:

1. Fehler oder Fehlkonfiguration
2. Erreichbarkeit
3. Ausnutzungstechnik
4. lohnendes Ziel oder Wirkung

Prüfungsfalle: Nicht jeden Bug sofort als Exploit darstellen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 3.3; Kapitel_02_1_Einfuhrung_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# GRC
Wofür steht GRC und was ist der Zweck?

answer:
**GRC** steht für **Governance, Risk und Compliance**.

Es ist ein integriertes Managementsystem zur koordinierten Steuerung von Informationssicherheit, Risiken und regulatorischen Anforderungen.

Ziel:

- Steuerbarkeit
- Anpassungsfähigkeit
- Nachweisbarkeit
- Verbindung von Sicherheit mit Unternehmenszielen

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.1; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Governance
Welche Rolle spielt Governance in GRC?

answer:
**Governance** beschreibt strategische Steuerung, Rollen, Verantwortlichkeiten, Leitplanken und Eskalationswege.

Klausurpunkt: Governance ist Chefsache, bedeutet aber nicht, dass jede Einzelmaßnahme zentral entschieden wird. Sie schafft den Rahmen, in dem Sicherheitsentscheidungen nachvollziehbar getroffen werden.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.1; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Risk Management
Was leistet Risk Management innerhalb von GRC?

answer:
Risk Management identifiziert, bewertet, steuert, überwacht und berichtet Risiken.

Klausurpunkt: Nicht erkannte Risiken können nicht behandelt werden. Deshalb beginnt Risikomanagement nicht bei Maßnahmen, sondern bei Assets, Bedrohungen, Schwachstellen und Abhängigkeiten.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.1; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Compliance-Falle
Warum garantiert Compliance keine wirksame IT-Sicherheit?

answer:
Compliance bedeutet Einhaltung interner, gesetzlicher, regulatorischer oder branchenspezifischer Vorgaben.

Sie garantiert aber keine Wirksamkeit, weil:

- Audits nur einen Ausschnitt prüfen
- Regeln veraltet sein können
- Nachweisbarkeit nicht automatisch Schutz bedeutet
- reaktives Häkchensetzen Sicherheitsstrategie ersetzt

Merke: Compliance ist notwendig, aber nicht hinreichend.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.2; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Compliance by Design
Was bedeutet Compliance by Design?

answer:
**Compliance by Design** bedeutet: Neue Prozesse, Systeme und digitale Lösungen werden von Beginn an regelkonform gestaltet.

Gegenteil: Compliance wird nachträglich auf ein fertiges System aufgesetzt.

Klausurpunkt: Früh integrierte Compliance ist meist robuster, günstiger und besser prüfbar als nachträgliche Korrektur.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.2; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Risikomanagementprozess
Welche Schritte umfasst der Risikomanagementprozess?

answer:
Der Prozess besteht aus:

1. **Risikoidentifikation:** Assets, Bedrohungen, Schwachstellen, Abhängigkeiten erfassen.
2. **Risikobewertung:** Eintrittswahrscheinlichkeit und Schadensausmaß bewerten.
3. **Risikobehandlung:** vermeiden, reduzieren, übertragen oder akzeptieren.
4. **Risikoüberwachung:** Umsetzung und Wirksamkeit prüfen.
5. **Risikoreporting:** Risiken transparent berichten.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.3; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Risikobehandlung
Welche vier Grundoptionen gibt es bei der Behandlung eines Risikos?

answer:
Die vier Grundoptionen sind:

- **Vermeiden:** Aktivität oder Architektur so ändern, dass das Risiko entfällt.
- **Reduzieren:** Eintrittswahrscheinlichkeit oder Schaden senken.
- **Übertragen:** Risiko teilweise an Dritte übertragen, z. B. Versicherung oder Vertrag.
- **Akzeptieren:** Restrisiko bewusst tragen.

Prüfungsfalle: Akzeptieren heißt nicht ignorieren, sondern bewusst entscheiden und dokumentieren.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.3; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# ALARP
Wofür wird ALARP im Risikomanagement genutzt?

answer:
**ALARP** ordnet Risiken nach Eintrittswahrscheinlichkeit und Schadensausmaß ein.

Typische Zonen:

- grün: akzeptabel
- gelb: abwägen und reduzieren, soweit verhältnismäßig
- rot: nicht tragbar

Prüfungsfalle: ALARP-Matrizen wirken genau, beruhen aber oft auf subjektiven Skalen. Die Einstufung muss begründet werden.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.3; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# SWOT und FTA
Wie unterscheiden sich SWOT und FTA in der Risikoanalyse?

answer:
**SWOT** verknüpft Stärken, Schwächen, Chancen und Bedrohungen. Sie ist ein grober strategischer Einstieg.

**FTA** steht für Fehlerbaumanalyse. Sie geht von einem Top Event aus und leitet mögliche Ursachen logisch ab.

Klausurpunkt: SWOT ist breit und strategisch; FTA ist ursachenorientiert und technischer.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.3; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# PDCA vs. SDCA
Wie unterscheiden sich PDCA und SDCA?

answer:
**PDCA:** Plan, Do, Check, Act. Der Zyklus verbessert Prozesse kontinuierlich.

**SDCA:** Standardize, Do, Check, Act. Der Zyklus stabilisiert einen erreichten Standard.

Klausurpunkt: Erst verbessern, dann standardisieren, dann weiterentwickeln. Ohne Messpunkte bleibt die Check-Phase bloßes Bauchgefühl.

source: Zusammenfassung Abschnitt 4.3; Kapitel_02_3_GRC_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Incident Response
Was ist Incident Response?

answer:
**Incident Response** ist der geplante Umgang mit sicherheitsrelevanten Ereignissen, um Folgeschäden, Betriebsunterbrechungen und Reputationsschäden zu reduzieren und den sicheren Normalbetrieb wiederherzustellen.

Klausurpunkt: Es geht nicht nur um Prävention, sondern um Handlungsfähigkeit, wenn Prävention versagt.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Preparation
Warum ist Preparation die wichtigste Incident-Response-Phase?

answer:
In der Preparation-Phase werden Rollen, Prozesse und Werkzeuge vor dem Ernstfall vorbereitet.

Typische Inhalte:

- Incident-Response-Plan
- Teamrollen
- Kontaktlisten
- Kommunikationswege
- Logs und Datenquellen
- Backups
- Übungen und Playbooks

Prüfungsfalle: Im Vorfall ist keine Zeit, Zuständigkeiten erst auszuhandeln.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Identification
Was passiert in der Identification-Phase eines Incidents?

answer:
In der **Identification** wird ein möglicher Vorfall erkannt, bewertet und klassifiziert.

Typische Aktivitäten:

- SIEM- und EDR-Alarme prüfen
- IDS/IPS-Hinweise auswerten
- Logs analysieren
- Fehlalarme ausschließen
- Schweregrad bestimmen

Klausurpunkt: Ohne saubere Identifikation werden entweder echte Incidents übersehen oder Ressourcen durch False Positives gebunden.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Containment
Was ist das Ziel der Containment-Phase?

answer:
**Containment** soll die Ausbreitung stoppen und Schaden begrenzen.

Typische Maßnahmen:

- Systeme isolieren
- Konten sperren
- Netzwerksegmente trennen
- kompromittierte Dienste begrenzen

Prüfungsfalle: Zu frühes Abschalten kann Beweise zerstören; zu spätes Eingreifen kann Ausbreitung ermöglichen. IR muss beides abwägen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Eradication
Was bedeutet Eradication in Incident Response?

answer:
**Eradication** bedeutet: Die Ursache des Vorfalls wird entfernt.

Typische Aktivitäten:

- Malware entfernen
- Backdoors beseitigen
- kompromittierte Dateien bereinigen
- Zugangsdaten zurücksetzen
- Schwachstellen patchen

Klausurpunkt: Nur Symptome zu löschen reicht nicht, wenn der ursprüngliche Zugang offen bleibt.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Recovery
Was ist in der Recovery-Phase wichtig?

answer:
In der **Recovery** wird der sichere Normalbetrieb wiederhergestellt.

Wichtig sind:

- Backups einspielen
- Integrität prüfen
- Systeme kontrolliert wieder anbinden
- Monitoring intensivieren
- Stakeholder informieren

Prüfungsfalle: Ein schneller Restore ist riskant, wenn die Ursache noch vorhanden ist oder Backups bereits kompromittiert sind.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Lessons Learned
Was ist der Zweck von Lessons Learned nach einem Incident?

answer:
**Lessons Learned** verbessert Organisation und Technik nach dem Vorfall.

Typische Inhalte:

- Post-Incident-Review
- Ursachenanalyse
- Bewertung der Reaktionszeiten
- Playbooks aktualisieren
- Maßnahmen priorisieren

Klausurpunkt: Ohne Lessons Learned wiederholt eine Organisation denselben Fehler nur strukturierter.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Incident Response vs. IT-Forensik
Wie grenzt du Incident Response und IT-Forensik ab?

answer:
| Aspekt | Incident Response | IT-Forensik |
|---|---|---|
| Ziel | Schaden begrenzen, Betrieb sichern, Ursache entfernen | Beweise sichern, Ereignisse rekonstruieren |
| Tempo | schnell und priorisiert | sorgfältig und beweisorientiert |
| Ergebnis | Wiederherstellung und Eindämmung | belastbare Analyse und Nachweis |

Prüfungsfalle: IR und Forensik arbeiten zusammen, sind aber nicht dasselbe.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Pyramid of Pain
Was zeigt die Pyramid of Pain?

answer:
Die **Pyramid of Pain** ordnet Indikatoren danach, wie stark ihre Blockierung Angreifer einschränkt.

Leicht austauschbar:

- Hashes
- IP-Adressen
- Domains

Schwerer anzupassen:

- Tools
- Taktiken, Techniken und Prozeduren

Klausurpunkt: Verteidigung gegen TTPs ist für Angreifer schmerzhafter als bloßes Blockieren einzelner Indikatoren.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# MITRE ATT&CK
Wofür nutzt man MITRE ATT&CK?

answer:
**MITRE ATT&CK** strukturiert Angreiferverhalten in Taktiken und Techniken.

Nutzen:

- Angriffe systematisch beschreiben
- Detection-Gaps finden
- Playbooks und Kontrollen ableiten
- Incident Reports einheitlich formulieren

Klausurpunkt: ATT&CK beschreibt Verhalten, nicht nur einzelne technische Indikatoren.

source: Zusammenfassung Abschnitt 5; Kapitel_02_4_Incidence_Response_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Kryptologie
Wie hängen Kryptologie, Kryptographie und Kryptoanalyse zusammen?

answer:
**Kryptologie** ist der Oberbegriff.

Sie umfasst:

- **Kryptographie:** Konstruktion von Schutzverfahren.
- **Kryptoanalyse:** Untersuchung, ob und wie Verfahren gebrochen werden können.

Klausurpunkt: Ein Verfahren ist nicht sicher, nur weil es kompliziert aussieht. Es muss gegen plausible Kryptoanalyse bestehen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6; Kapitel_03_Grundlagen_Krypto_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Rechnen modulo 26
Warum wird bei klassischen Alphabet-Chiffren oft modulo 26 gerechnet?

answer:
Bei klassischen Alphabet-Chiffren werden Buchstaben als Zahlen codiert:

- A = 0
- B = 1
- ...
- Z = 25

Modulo 26 bedeutet: Nach Z beginnt wieder A.

Beispiel: $28 \mod 26 = 2$, also entspricht 28 dem Buchstaben C.

Prüfungsfalle: Eine Verschiebung um 26 ist identisch mit keiner Verschiebung.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.1; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Invertierbarkeit
Wann besitzt ein Schlüssel $k$ modulo $m$ ein multiplikatives Inverses?

answer:
Ein multiplikatives Inverses existiert genau dann, wenn $k$ und $m$ teilerfremd sind:

$$\gcd(k,m)=1$$

Dann gibt es ein $k^{-1}$ mit:

$$k \cdot k^{-1} \equiv 1 \pmod m$$

Prüfungsfalle: Ohne Inverses kann nicht eindeutig entschlüsselt werden.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Verschiebechiffre
Wie funktionieren Ver- und Entschlüsselung bei der Verschiebechiffre?

answer:
Bei der Verschiebechiffre wird jeder Buchstabenwert um denselben Schlüssel $k$ verschoben.

Verschlüsselung:

$$y \equiv x + k \pmod{26}$$

Entschlüsselung:

$$x \equiv y - k \pmod{26}$$

Prüfungsfalle: Die Chiffre ist monoalphabetisch. Gleiche Klartextbuchstaben ergeben immer gleiche Geheimtextbuchstaben.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.2; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Caesar-Beispiel
Wie wird HALLO mit Caesar-Schlüssel $k=3$ verschlüsselt?

answer:
Mit A = 0, B = 1, ..., Z = 25 wird jeder Buchstabe um 3 verschoben.

- H -> K
- A -> D
- L -> O
- L -> O
- O -> R

Ergebnis: **KDOOR**

Zum Entschlüsseln wird wieder 3 abgezogen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.2; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Multiplikative Chiffre
Welche Bedingung muss der Schlüssel der multiplikativen Chiffre modulo 26 erfüllen?

answer:
Der Schlüssel $k$ muss teilerfremd zu 26 sein:

$$\gcd(k,26)=1$$

Nur dann besitzt $k$ ein multiplikatives Inverses $k^{-1}$ und Entschlüsselung ist eindeutig möglich.

Verschlüsselung:

$$y \equiv x \cdot k \pmod{26}$$

Entschlüsselung:

$$x \equiv y \cdot k^{-1} \pmod{26}$$

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.3; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Multiplikative Chiffre
Warum ist $k=2$ modulo 26 kein gültiger Schlüssel?

answer:
Weil $\gcd(2,26)=2$ gilt. Also existiert kein multiplikatives Inverses.

Konsequenz: Verschiedene Klartextwerte können auf denselben Geheimtextwert fallen.

Beispiel:

$$0 \cdot 2 \equiv 0 \pmod{26}$$

$$13 \cdot 2 \equiv 0 \pmod{26}$$

Damit ist eindeutiges Entschlüsseln unmöglich.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.3; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Affine Chiffre
Wie lautet die affine Chiffre und welche Schlüsselbedingung gilt?

answer:
Die affine Chiffre kombiniert Multiplikation und Verschiebung.

Verschlüsselung:

$$y \equiv a \cdot x + b \pmod{26}$$

Entschlüsselung:

$$x \equiv a^{-1} \cdot (y-b) \pmod{26}$$

Bedingung: Nur $a$ muss invertierbar sein, also $\gcd(a,26)=1$. Der Wert $b$ darf zwischen 0 und 25 liegen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.4; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Affine Chiffre
Warum hat die affine Chiffre modulo 26 nur 312 gültige Schlüssel?

answer:
Für $a$ sind nur die Werte gültig, die teilerfremd zu 26 sind. Davon gibt es 12.

Für $b$ sind alle 26 Verschiebungen möglich.

Damit gilt:

$$12 \cdot 26 = 312$$

Klausurpunkt: Die affine Chiffre ist flexibler als Caesar, aber kryptografisch immer noch sehr klein und schwach.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.4; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Vigenère
Was ist die Grundidee der Vigenère-Chiffre?

answer:
Vigenère verwendet nicht eine feste Verschiebung, sondern eine Folge von Verschiebungen aus einem Schlüsselwort.

Formel je Position:

$$y_i \equiv x_i + k_i \pmod{26}$$

Das Schlüsselwort wird wiederholt, wenn es kürzer als der Klartext ist.

Klausurpunkt: Derselbe Klartextbuchstabe kann an verschiedenen Positionen unterschiedlich verschlüsselt werden.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.5; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Vigenère-Schwäche
Warum ist Vigenère trotz polyalphabetischer Verschlüsselung angreifbar?

answer:
Vigenère verschleiert einfache Häufigkeiten besser als Caesar, beseitigt Muster aber nicht vollständig.

Schwachstellen:

- kurze Schlüsselwörter wiederholen sich oft
- gleiche Schlüsselpositionen bilden wieder monoalphabetische Teilprobleme
- repetitive Texte erzeugen erkennbare Muster

Prüfungsfalle: Polyalphabetisch bedeutet nicht automatisch modern sicher.

source: Zusammenfassung Abschnitt 6.5; Kapitel_04_Klassische_Chiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Stromchiffre
Wie funktioniert eine Stromchiffre auf Bitebene?

answer:
Eine Stromchiffre verknüpft jedes Klartextbit mit einem Schlüsselstrombit.

Verschlüsselung:

$$y_i \equiv x_i + s_i \pmod 2$$

Entschlüsselung:

$$x_i \equiv y_i + s_i \pmod 2$$

Da Addition modulo 2 XOR entspricht, ist die Operation selbstinvers.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.1; Kapitel_05_Stromchiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# XOR
Warum sind Ver- und Entschlüsselung bei Stromchiffren dieselbe Operation?

answer:
XOR ist selbstinvers:

$$a \oplus b \oplus b = a$$

Wenn also gilt:

$$y = x \oplus s$$

Dann erhält man den Klartext zurück durch:

$$x = y \oplus s$$

Klausurpunkt: Dasselbe Schlüsselstrombit hebt die Verschlüsselung wieder auf.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.1; Kapitel_05_Stromchiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Two-Time Pad
Warum ist Schlüsselstrom-Wiederverwendung bei Stromchiffren gefährlich?

answer:
Wenn derselbe Schlüsselstrom $s$ für zwei Nachrichten verwendet wird, kann ein Angreifer die Chiffrate XORen:

$$y_1 = x_1 \oplus s$$

$$y_2 = x_2 \oplus s$$

$$y_1 \oplus y_2 = x_1 \oplus x_2$$

Der Schlüsselstrom fällt heraus. Kennt oder errät der Angreifer einen Klartext, kann er den anderen ableiten.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.1.1; Kapitel_05_Stromchiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Stromchiffren und Padding
Warum brauchen Stromchiffren normalerweise kein Padding?

answer:
Stromchiffren arbeiten bit- oder byteweise. Sie müssen eine Nachricht daher nicht auf eine feste Blocklänge auffüllen.

Ihr Kernrisiko liegt nicht in Blocklängen, sondern in:

- Qualität des Schlüsselstroms
- Nichtwiederverwendung von Schlüsselstrom
- korrekten Nonces, IVs oder Zählern

Prüfungsfalle: Kein Padding heißt nicht automatisch sicher.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.1.1; Kapitel_05_Stromchiffren_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# DES
Was ist DES auf hoher Ebene?

answer:
**DES** ist eine Blockchiffre mit Feistel-Struktur.

Kernpunkte:

- verarbeitet feste Blöcke
- nutzt mehrere Runden
- teilt den Block in linke und rechte Hälfte
- verwendet Rundenschlüssel
- kombiniert Konfusion und Diffusion

Klausurpunkt: DES ist didaktisch wichtig, gilt mit seiner Schlüsselgröße praktisch aber nicht mehr als modern sicher.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.2; Kapitel_06_DES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Feistel-Netzwerk
Warum sind Ver- und Entschlüsselung in einem Feistel-Netzwerk strukturell ähnlich?

answer:
Im Feistel-Netzwerk muss die Rundungsfunktion selbst nicht invertierbar sein. Zur Entschlüsselung wird dieselbe Struktur genutzt, aber die Rundenschlüssel werden in umgekehrter Reihenfolge angewandt.

Klausurpunkt: Diese Eigenschaft unterscheidet Feistel-Chiffren von Verfahren, bei denen jede Schicht explizit invertierbar implementiert werden muss.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.2; Kapitel_06_DES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# DES-Bausteine
Welche Rollen haben E-Box, S-Boxen und P-Box in DES?

answer:
| Baustein | Rolle |
|---|---|
| E-Box | expandiert die rechte Hälfte auf Rundenschlüssellänge |
| S-Boxen | führen nichtlineare Substitution aus |
| P-Box | permutiert und verteilt die Bits |

Klausurpunkt: S-Boxen erzeugen vor allem Konfusion; P-Boxen tragen stark zur Diffusion bei.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.2; Kapitel_06_DES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# DES-Schlüsselfahrplan
Was macht der DES-Schlüsselfahrplan?

answer:
Der DES-Schlüsselfahrplan leitet aus dem Hauptschlüssel die Rundenschlüssel ab.

Zweck:

- jede Runde erhält passendes Schlüsselmaterial
- nicht jede Runde verwendet denselben Schlüsselteil
- die f-Funktion kann pro Runde unterschiedlich wirken

Klausurpunkt: Rundenschlüssel sind bei DES 48-Bit-Auswahlen aus dem wirksamen 56-Bit-Schlüssel.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.2; Kapitel_06_DES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Konfusion und Diffusion
Was bedeuten Konfusion und Diffusion in Blockchiffren?

answer:
**Konfusion** verschleiert den Zusammenhang zwischen Schlüssel, Klartext und Chiffrat.

**Diffusion** verteilt den Einfluss einzelner Klartext- oder Schlüsselbits über viele Chiffratbits.

Beispiel DES:

- S-Boxen: Konfusion
- P-Boxen und Rundenstruktur: Diffusion

Klausurpunkt: Gute Blockchiffren brauchen beides.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.2; Kapitel_06_DES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# AES
Was unterscheidet AES strukturell von DES?

answer:
AES ist **keine Feistel-Chiffre**.

AES verarbeitet den gesamten 128-Bit-Block als 4x4-Byte-Zustandsmatrix und nutzt mehrere Schichten pro Runde:

- AddRoundKey
- SubBytes
- ShiftRows
- MixColumns

Klausurpunkt: Bei AES wird der gesamte Zustand transformiert, nicht nur eine Hälfte wie im Feistel-Prinzip.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.3; Kapitel_07_AES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# AES-Rundenschritte
Welche Funktion haben die wichtigsten AES-Schritte?

answer:
| Schritt | Funktion |
|---|---|
| AddRoundKey | XOR mit dem Rundenschlüssel |
| SubBytes | nichtlineare Byte-Substitution |
| ShiftRows | zeilenweise Verschiebung zur Verteilung |
| MixColumns | spaltenweise Mischung für Diffusion |
| Key Schedule | Ableitung der Rundenschlüssel |

Merke: AES kombiniert Schlüsseladdition, Nichtlinearität und Diffusion.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.3; Kapitel_07_AES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# AES-Schlüsselgrößen
Welche Schlüsselgrößen unterstützt AES und was folgt daraus?

answer:
AES unterstützt 128-, 192- und 256-Bit-Schlüssel.

Je größer der Schlüssel, desto mehr Rundenschlüssel und Runden werden benötigt.

Klausurpunkt: AES-128, AES-192 und AES-256 unterscheiden sich in der Schlüssellänge und Rundenzahl, nicht in der Blockgröße. Die Blockgröße bleibt 128 Bit.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.3; Kapitel_07_AES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# DES vs. AES
Wie vergleichst du DES und AES in einer Klausur kurz und sauber?

answer:
| Aspekt | DES | AES |
|---|---|---|
| Struktur | Feistel-Netzwerk | Substitution-Permutation-artige Zustandsmatrix |
| Blockverarbeitung | linke/rechte Hälfte | kompletter 128-Bit-Zustand |
| zentrale Schichten | E-Box, S-Boxen, P-Box | AddRoundKey, SubBytes, ShiftRows, MixColumns |
| heutige Rolle | historisch/didaktisch | moderner Standard |

Prüfungsfalle: AES ist nicht nur ein stärkerer DES, sondern strukturell anders aufgebaut.

source: Zusammenfassung Abschnitte 7.2-7.3; Kapitel_06_DES_Exam.pdf; Kapitel_07_AES_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Blockchiffre vs. Betriebsmodus
Warum reicht eine Blockchiffre allein nicht für lange Nachrichten?

answer:
Eine Blockchiffre beschreibt nur, wie ein einzelner Block fester Länge unter einem Schlüssel transformiert wird.

Für echte Nachrichten braucht man zusätzlich einen Betriebsmodus, der regelt:

- mehrere Blöcke
- IVs oder Nonces
- Zähler
- Padding
- Wiederholungen
- Fehlerausbreitung

Klausurpunkt: AES im falschen Modus kann unsicher sein, obwohl AES als Blockchiffre stark ist.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.3.1; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# ECB
Warum ist ECB als Betriebsmodus problematisch?

answer:
ECB verschlüsselt jeden Block unabhängig:

$$y_i = E_k(x_i)$$

Problem: Gleiche Klartextblöcke ergeben bei gleichem Schlüssel gleiche Chiffratblöcke.

Folge: Muster bleiben sichtbar.

Prüfungsfalle: ECB ist zwar einfach und parallelisierbar, aber für strukturierte Daten typischerweise unsicher.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# CBC
Wie funktioniert CBC grob?

answer:
CBC verkettet Blöcke. Vor der Verschlüsselung wird jeder Klartextblock mit dem vorherigen Chiffratblock XOR-verknüpft.

Für den ersten Block wird ein IV verwendet:

$$y_0 = IV$$

$$y_i = E_k(x_i \oplus y_{i-1})$$

Entschlüsselung:

$$x_i = D_k(y_i) \oplus y_{i-1}$$

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# CBC-Fallen
Welche typischen Fallen gibt es bei CBC?

answer:
Wichtige CBC-Fallen:

- Der IV muss pro Nachricht korrekt und neu gewählt werden.
- CBC benötigt Padding für unvollständige Blöcke.
- CBC liefert Vertraulichkeit, aber keine Integrität.
- Manipulation am Chiffrat wird nicht automatisch zuverlässig erkannt.

Klausurpunkt: Ein neuer IV macht CBC probabilistisch, aber ersetzt keinen MAC oder authentifizierten Modus.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# OFB
Was ist die Grundidee von OFB?

answer:
OFB nutzt die Blockchiffre als Schlüsselstromgenerator.

Prinzip:

$$s_i = E_k(s_{i-1})$$

Startwert ist der IV. Danach gilt:

$$y_i = x_i \oplus s_i$$

Vorteil: kein Padding nötig.

Prüfungsfalle: Der erzeugte Schlüsselstrom darf unter demselben Schlüssel nicht wiederverwendet werden.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# CFB
Was ist die Grundidee von CFB?

answer:
CFB nutzt die Blockchiffre ebenfalls streamartig, koppelt aber über den vorherigen Chiffratblock zurück.

Prinzip:

$$s_i = E_k(y_{i-1})$$

Startwert ist der IV. Danach gilt:

$$y_i = x_i \oplus s_i$$

Prüfungsfalle: IV- und Schlüssel-Wiederverwendung sind kritisch; die Rückkopplung läuft über Chiffrat.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# CTR
Wie funktioniert der Counter-Modus?

answer:
CTR erzeugt einen Schlüsselstrom aus IV beziehungsweise Nonce und Zähler.

Prinzip:

$$s_i = E_k(IV || CTR_i)$$

$$y_i = x_i \oplus s_i$$

Vorteile:

- parallelisierbar
- kein Padding
- streamartige Verarbeitung

Klausurpunkt: Der gleiche Zählerblock darf unter demselben Schlüssel nie doppelt auftreten.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# CTR-Nonce-Wiederverwendung
Warum ist Nonce- oder Counter-Wiederverwendung bei CTR fatal?

answer:
CTR erzeugt aus Nonce und Counter einen Schlüsselstrom. Wird derselbe Eingabeblock unter demselben Schlüssel erneut verwendet, entsteht derselbe Schlüsselstrom.

Dann gilt wie beim Two-Time Pad:

$$y_1 \oplus y_2 = x_1 \oplus x_2$$

Folge: Kennt oder errät der Angreifer einen Klartextteil, kann er Informationen über den anderen gewinnen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# GCM
Was ist der Vorteil von GCM gegenüber reiner Verschlüsselung?

answer:
GCM kombiniert CTR-Verschlüsselung mit Authentifizierung.

Damit liefert GCM:

- Vertraulichkeit
- Integritätsschutz
- Erkennung von Manipulation

Prüfungsfalle: Nonce-Wiederverwendung ist bei GCM besonders gefährlich. Ein authentifizierter Modus ist nur bei korrekter Nonce-Verwendung sicher.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Verschlüsselung und Integrität
Warum liefert Verschlüsselung allein keine Integrität?

answer:
Verschlüsselung schützt primär Vertraulichkeit. Sie verhindert nicht automatisch, dass ein Angreifer Chiffrate verändert.

Für Integrität braucht man zusätzlich:

- authentifizierte Modi, z. B. GCM
- Message Authentication Codes
- digitale Signaturen
- korrektes Encrypt-then-MAC-Design

Prüfungsfalle: Vertraulichkeit und Integrität sind unterschiedliche Sicherheitsziele.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.4; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Deterministisch, probabilistisch, authentifiziert
Wie unterscheidest du diese Eigenschaften bei Verschlüsselung?

answer:
| Eigenschaft | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| deterministisch | gleicher Klartext und Schlüssel ergeben gleiches Chiffrat | ECB |
| probabilistisch/randomisiert | IV oder Nonce sorgt für unterschiedliche Chiffrate | CBC mit neuem IV |
| authentifiziert | Manipulation wird erkannt | GCM oder Encrypt-then-MAC |

Klausurpunkt: Eine starke Blockchiffre ist nur ein Baustein.

source: Zusammenfassung Abschnitt 7.5; Kapitel_08_Betriebsmodis_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Diffie-Hellman
Welches Problem löst der Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch?

answer:
DHKE ermöglicht zwei Parteien, über einen unsicheren Kanal ein gemeinsames Geheimnis zu berechnen, ohne dieses Geheimnis direkt zu übertragen.

Öffentlich:

- Primmodul $p$
- Generator $g$
- öffentliche Werte $A$ und $B$

Privat:

- Zufallswerte $a$ und $b$

Klausurpunkt: DHKE erzeugt ein gemeinsames Geheimnis, ist aber allein keine vollständige Authentifikation.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.1; Kapitel_10_DHKE_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# DHKE-Formel
Wie entsteht bei Diffie-Hellman dasselbe gemeinsame Geheimnis?

answer:
Alice berechnet:

$$A = g^a \mod p$$

Bob berechnet:

$$B = g^b \mod p$$

Das gemeinsame Geheimnis ist:

$$K = B^a \mod p = A^b \mod p = g^{ab} \mod p$$

Sicherheit: Aus $g$, $p$, $A$ und $B$ soll ein Angreifer $K$ praktisch nicht berechnen können.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.1; Kapitel_10_DHKE_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Diskretes Logarithmusproblem
Welche Rolle spielt das diskrete Logarithmusproblem bei DHKE?

answer:
Die Sicherheit von DHKE beruht darauf, dass der diskrete Logarithmus schwer zu berechnen ist.

Gegeben:

$$A = g^a \mod p$$

Gesucht:

$$a$$

Für geeignete Parameter soll es praktisch unmöglich sein, aus $g$, $p$ und $A$ den privaten Exponenten $a$ zu bestimmen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.1; Kapitel_10_DHKE_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# DHKE-Falle
Warum ist reiner Diffie-Hellman anfällig für Man-in-the-Middle?

answer:
Reiner Diffie-Hellman authentifiziert die Gegenstelle nicht.

Ein Angreifer kann sich gegenüber Alice als Bob und gegenüber Bob als Alice ausgeben und zwei getrennte Schlüssel aushandeln.

Gegenmaßnahmen:

- Zertifikate
- digitale Signaturen
- authentifizierte Protokolle wie TLS

Prüfungsfalle: Schlüsselaustausch ist nicht automatisch Identitätsprüfung.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.1; Kapitel_10_DHKE_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# RSA-Schlüsselerzeugung
Welche Schritte gehören zur RSA-Schlüsselerzeugung?

answer:
Grundschritte:

1. Wähle große Primzahlen $p$ und $q$.
2. Berechne $n = p \cdot q$.
3. Berechne $\varphi(n) = (p-1)(q-1)$.
4. Wähle $e$ mit $\gcd(e,\varphi(n))=1$.
5. Berechne $d \equiv e^{-1} \pmod{\varphi(n)}$.

Öffentlicher Schlüssel: $(n,e)$

Privater Schlüssel: $d$

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.2; Kapitel_11_RSA_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# RSA-Verfahren
Wie lauten RSA-Verschlüsselung und Entschlüsselung?

answer:
Für eine Nachricht $x$ gilt:

Verschlüsselung mit öffentlichem Exponenten $e$:

$$y = x^e \mod n$$

Entschlüsselung mit privatem Exponenten $d$:

$$x = y^d \mod n$$

Sicherheitsgrundlage: Ohne privaten Schlüssel soll die Faktorisierung von $n$ in $p$ und $q$ praktisch nicht möglich sein.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.2; Kapitel_11_RSA_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# RSA in der Praxis
Warum wird RSA meist nicht für Massendatenverschlüsselung genutzt?

answer:
RSA ist im Vergleich zu symmetrischer Verschlüsselung langsam und nur für begrenzte Datenmengen sinnvoll.

Praktischer Einsatz:

- Schlüsseltransport
- digitale Signaturen
- Authentisierung in Protokollen

Typisches Design: RSA oder ein anderes asymmetrisches Verfahren schützt den Sitzungsschlüssel, AES verschlüsselt die Massendaten.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.2; Kapitel_11_RSA_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Hash-Funktion
Was ist eine kryptografische Hash-Funktion?

answer:
Eine Hash-Funktion bildet Eingaben beliebiger Länge auf einen Hashwert fester Länge ab.

Wichtig:

- Hashing ist keine Verschlüsselung.
- Es gibt keine Entschlüsselung.
- Hashwerte dienen als Repräsentanten von Nachrichten.

Klausurpunkt: Sicherheit heißt nicht, dass Kollisionen unmöglich sind, sondern dass sie praktisch nicht auffindbar sind.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.3; Kapitel_13_Hashing_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Hash-Eigenschaften
Welche drei Sicherheitseigenschaften kryptografischer Hash-Funktionen sind klausurrelevant?

answer:
1. **Urbildresistenz:** Zu einem Hashwert $z$ soll kein $x$ mit $h(x)=z$ gefunden werden.
2. **Schwache Kollisionsresistenz:** Zu gegebenem $x_1$ soll kein anderes $x_2$ mit gleichem Hash gefunden werden.
3. **Starke Kollisionsresistenz:** Es sollen keine zwei frei wählbaren unterschiedlichen Eingaben $x_1 \ne x_2$ mit gleichem Hash gefunden werden.

Prüfungsfalle: Schwach und stark unterscheiden sich darin, ob $x_1$ vorgegeben ist.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.3; Kapitel_13_Hashing_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Geburtstagsgrenze
Was besagt die Geburtstagsgrenze bei Hash-Funktionen?

answer:
Für einen $n$-Bit-Hash liegt der Aufwand für Kollisionssuche grob bei:

$$2^{n/2}$$

Grund: Man sucht nicht ein bestimmtes Urbild, sondern irgendein Paar mit gleichem Hash.

Prüfungsfalle: Kollisionssicherheit ist deutlich schwächer als der gesamte Hashraum $2^n$ vermuten lässt.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.3; Kapitel_13_Hashing_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Hashing vs. Verschlüsselung
Warum ist Hashing keine Verschlüsselung?

answer:
Verschlüsselung ist grundsätzlich umkehrbar, wenn man den passenden Schlüssel besitzt.

Hashing ist eine Einwegabbildung:

- keine Entschlüsselung
- feste Ausgabelänge
- viele mögliche Eingaben teilen sich zwangsläufig Hashwerte

Klausurpunkt: Hashes können Integrität prüfen, aber keine Vertraulichkeit herstellen.

source: Zusammenfassung Abschnitt 8.3; Kapitel_13_Hashing_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# TOR
Was ist TOR auf hoher Ebene?

answer:
TOR ist ein dezentrales Relay-Netzwerk zur Anonymisierung von Verbindungen und zur Erreichbarkeit von `.onion`-Diensten.

Grundidee:

- Daten laufen über mehrere Relays
- jede Station kennt nur einen Teil des Pfads
- Verschlüsselungsschichten werden nacheinander entfernt

Klausurpunkt: TOR anonymisiert den Pfad, nicht automatisch den Inhalt oder das Verhalten des Nutzers.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# TOR-Relay-Wissen
Welche Informationen kennen Entry, Middle und Exit Node?

answer:
| Relay | Kennt | Kennt nicht |
|---|---|---|
| Entry/Guard Node | Nutzer-IP und nächsten Knoten | Endziel und Inhalt |
| Middle Node | vorherigen und nächsten Knoten | Nutzer-IP, Ziel und Inhalt |
| Exit Node | Zieladresse und ausgehenden Verkehr zum Ziel | ursprüngliche Nutzer-IP |

Klausurpunkt: Kein einzelner normaler Relay-Knoten kennt gleichzeitig Nutzer und Ziel.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Onion-Verschlüsselung
Wie funktionieren die Verschlüsselungsschichten bei TOR?

answer:
Der TOR-Browser verschlüsselt die Nachricht schichtweise für die Relays.

Vereinfacht:

$$C_3 = E_{K_3}(M)$$

$$C_2 = E_{K_2}(C_3)$$

$$C_1 = E_{K_1}(C_2)$$

R1 entfernt die äußere Schicht, R2 die mittlere, R3 die innere. Jeder Knoten sieht nur den nächsten Schritt.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# TOR-Sitzungsschlüssel
Warum nutzt TOR mehrere Sitzungsschlüssel?

answer:
Der TOR-Browser erzeugt eigene Sitzungsschlüssel für die Relays im Circuit, z. B. $K_1$, $K_2$ und $K_3$.

Zweck:

- jeder Knoten kann nur seine eigene Schicht entfernen
- kein Relay erhält alle Schlüssel
- Wissen über Nutzer, Ziel und Inhalt wird verteilt

Klausurpunkt: Nur der TOR-Browser kennt alle Sitzungsschlüssel des Circuits.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Guard Node
Warum verwendet TOR Guard Nodes?

answer:
Der Guard Node ist der erste Knoten im TOR-Circuit und kennt die echte IP-Adresse des Nutzers.

Er wird länger beibehalten, um das Risiko zu senken, ständig zufällig an bösartige Einstiegsknoten zu geraten.

Klausurpunkt: Guard Nodes reduzieren bestimmte Sybil- und Traffic-Correlation-Risiken, garantieren aber keine perfekte Anonymität.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Exit Node
Warum ist der Exit Node bei TOR sicherheitskritisch?

answer:
Der Exit Node sendet den Verkehr zum Zielsystem.

Wenn keine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung genutzt wird, kann der Exit Node ausgehenden Klartextverkehr sehen oder manipulieren.

Gegenmaßnahme: HTTPS/TLS und keine sensiblen Klartextprotokolle.

Prüfungsfalle: TOR ersetzt keine Ende-zu-Ende-Sicherheit.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# Traffic Correlation
Was ist Traffic Correlation als Grenze von TOR?

answer:
Bei Traffic Correlation versucht ein Angreifer, Eingangs- und Ausgangsverkehr anhand von Zeit, Volumen und Muster zu verknüpfen.

Relevant wird das besonders, wenn ein Angreifer viele Netzpositionen beobachten kann.

Gegenmaßnahmen wie Guard Nodes und Pfadwahl erschweren die Korrelation, verhindern sie aber nicht grundsätzlich.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf


semester: Semester 4

subject: IT-Security

deck: Semester 4

question:
# TOR-Nutzerfehler
Welche Nutzerfehler können TOR-Anonymität aufheben?

answer:
Typische Fehler:

- persönliche Logins über TOR
- Identitäten vermischen
- unsichere Downloads öffnen
- Plugins oder externe Anwendungen nutzen
- Klartextprotokolle verwenden

Klausurpunkt: TOR schützt den Kommunikationspfad, aber nicht automatisch gegen Selbstidentifikation oder unsicheres Verhalten.

source: Zusammenfassung Abschnitt 9; TOR_Exam.pdf