Sommerschule 2003

der Fakultät für Mathematik und Informatik

an der Universität Mannheim


Die Fakultät für Mathematik und Informatik wird auch dieses Jahr wieder eine Sommerschule organisieren. Sie wendet sich an Doktoranden und Studenten aller Studiengänge unserer Fakultät und beschäftigt sich mit dem Thema

Datensicherheit

Universität Mannheim, 30. Juli - 8. August 2003

Alle Vorträge sind im Hörsaal A1.01 in B6, 23-25.
 

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Das Thema Datensicherheit hat viele Facetten:

Zunächst muß garantiert werden, daß Daten fehlerfrei gespeichert und übertragen werden können, obwohl physikalische Medien nie vollständig gegen Störungen geschützt werden können. Damit beschäftigt sich die Kanalkodierung, die mit möglichst wenigen Prüfbits möglichst viele Fehler erkennen und korrigieren möchte.

Viele Daten müssen auch gegen unbefugten Zugriff und absichtliche Verfälschung gesichert werden; dies ist seit mehr als zwei Jahrtausenden Aufgabe der Kryptographie. Heute befaßt sie sich auch mit Problemen wie elektronischen Unterschriften, Zugangskontrollsystemen, elektronischem Bargeld und vielen anderen.

Beide Themen werden sowohl von der mathematisch-algorithmischen Seite betrachtet, als auch unter dem Gesichtspunkt der technischen Realisierung. Gerade in der Kryptologie spielen noch weitere Aspekte eine Rolle: Insbesondere kann die Sicherheit eines Kryptosystem erst dann einigermaßen realistisch beurteilt werden, wenn man die möglichen Angriffe dagegen kennt, so daß Kryptographie ohne Kryptanalyse nicht möglich ist.

Die beiden Hauptreferenten kommen vom Institut für experimentelle Mathematik aus Essen:

Professor Frey leitet die dortige Arbeitsgruppe Zahlentheorie, die - auch in Zusammenarbeit mit der Industrie - Verschlüsselungsverfahren, Zugangskontrollsysteme usw. entwickelt; er wird in drei Üersichtsvorträgen sowie zwei etwas anspruchsvolleren Spezialvorträgen über die dort verwendeten Kryptosysteme mit öffentlichen Schlüsseln berichten.

Professor Vinck leitet die Arbeitsgruppe Datenübertrag und beschäftigt sich mit der technischen Seite sowohl der Kanalkodierung als auch der Kryptographie; seine drei Vorträge behandeln "Themen aus der Informationstheorie: Datensicherheit und Kanalkodierung".

Außer diesen beiden Hauptrednern werden weitere Spezialisten zusätzliche Aspekte der Datensicherheit beleuchten:

Frau Oswald von der TU Graz berichtet über die Hardware- und Software-Implementierung der von Herrn Frey behandelten Systeme, Ronald Cramer aus Aarhus hält zwei Vorträge über beweisbar sichere digitale Unterschriften und PK-Verschlüsselungssysteme.

Natürlich werden auch die "klassischen" symmetrischen Kryptoverfahren behandelt: Willi Meier von der FH Aargau spricht über Flußchiffren, und Niels Ferguson, ein Kryptographie-Consultant aus Amsterdam, hält zwei Vorträge aus dem Bereich Praktische Kryptographie / Entwurf und Analyse von Blockchiffren.

Über die Implementierung von Kryptoalgorithmen auf Smartcards berichtet Francois Koeune aus Louvain; in einen zweiten Vortrag geht er auch auf die sogenannten Seitenkanalangriffe ein, bei denen ein Gegner versucht, z.B. durch Messung des Stromverbrauchs des Chips an kryptographische Information zu kommen.

Wie überall in der Informationstechnik wird wohl auch auf dem Gebiet der Datensicherheit die Quantenphysik künftig eine immer größere Rolle spielen; dazu wird uns Herr Schmiedmayer aus Heidelberg zunächst einen Einführungsvortrag halten, in dem er die notwendigen Grundlagen der Quantenphysik für Nichtphysiker erklärt. In einem zweiten Vortrag berichtet er dann über Ansätze zur Realisierung von Quantencomputern, insbesondere auch über die entsprechenden Arbeiten seiner Gruppe.

Wie wir sehen werden, werden die heute gebräuchlichen Verfahren der Kryptographie mit öffentlichen Schlüsseln allesamt unsicher, sobald es hinreichend große funktionierende Quantencomputer gibt; einen "Ersatz" dafür liefert die Quantenphysik mit der sogenannten Quantenkryptographie, die sich bereits im experimentellen Einsatz befindet. Über dieses Thema berichtet uns Hannes Boehm aus der Arbeitsgruppe Zeilinger der Universität Wien, der in seinem Vortrag auch auf die dort erstmalig realisierte Teleportation und deren Anwendung auf Quantum Repeater Repeater eingehen wird.

Wie im letzten Jahr wird es wieder Einführungsvorträge geben, die die unterschiedlichen Vorkenntnisse unserer Studenten auf dem Gebiet der Mathematik wie auch der Technik etwas angleichen sollen. Ziel ist, dass jeder Student, der diesen Sommer mindestens im vierten Semester eines unserer Studiengänge ist, den Großteil der Vorträge verstehen sollte. Zweitsemester haben dann eine Chance, wenn sie zumindest die wichtigsten Begriffe und Methoden aus der linearen Algebra gut verstanden haben.

Auch mit Arbeiten hier an der Fakultät im Umkreis des Themas Datensicherheit werden sich eine Reihe von Vorträgen und/oder Präsentationen befassen, angeboten von den Lehrstühlen Fliege (Kanalkodierung), Popp (Codierungstheorie mit algebraischen Kurven) und der Gruppe von Herrn Krause, die über Flußchiffren berichten wird.

Falls Sie noch Fragen haben, können Sie sich gerne an uns wenden:

Stefan Lucks (lucks@th.informatik.uni-mannheim.de, Tel. 2669)
Wolfgang K. Seiler (seiler@math.uni-mannheim.de, Tel. 2515)