V12

1. Welche wesentlichen Aufgaben hat das Internet Protocol (IP)?

IP verbindet unterschiedliche Netze miteinander. Es sorgt für eine netzübergreifende Adressierung mit IP-Adressen und für die paketorientierte Übertragung bzw. Weiterleitung von Daten.

2. Welche Aufgaben haben Router in einem Rechnernetz?

Router verbinden verschiedene Netze. Sie prüfen die Zieladresse eines IP-Pakets und leiten das Paket über den passenden Weg in Richtung Ziel weiter. Sie können außerdem Anpassungen zwischen unterschiedlichen Netzen übernehmen, z. B. NAT.

3. Was kann man mit Hilfe des Domain Name Systems (DNS) ermitteln?

DNS ordnet einen leicht merkbaren Namen, z. B. www.beispiel.de, einer IP-Adresse zu. Dadurch kann ein Rechner zu einem Namen die passende IP-Adresse ermitteln.

4. Wozu benötigt man Uniform Resource Locators (URLs), bzw. Uniform Resource Identifiers (URIs)?

Damit werden Ressourcen im Internet eindeutig bezeichnet bzw. angesprochen. Eine URL enthält dabei insbesondere Angaben dazu, wo und mit welchem Verfahren eine Ressource erreichbar ist.

5. Wozu dient das Hypertext Transfer Protocol (HTTP)?

HTTP ist ein Protokoll der Anwendungsschicht für die Kommunikation im Web. Ein Client kann damit z. B. eine Webseite beim Server anfordern, und der Server sendet die angeforderten Daten zurück.

1. Nenne einige absichtliche und unabsichtliche Angriffe auf Hardware, Software und/oder Daten.

Absichtliche Angriffe sind z. B. Schadsoftware, unbefugter Zugriff, Abhören, Verändern oder Löschen von Daten und Denial-of-Service-Angriffe. Unabsichtliche Schäden können z. B. durch Bedienfehler, Softwarefehler, Hardwaredefekte oder Naturkatastrophen entstehen.

2. Welche grundsätzlichen Sicherheitsziele kann man unterscheiden?

Wichtige Sicherheitsziele sind Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit. Vertraulichkeit bedeutet, dass Unbefugte Daten nicht lesen können. Integrität bedeutet, dass Daten nicht unbemerkt verändert werden. Verfügbarkeit bedeutet, dass Systeme und Daten für Berechtigte erreichbar sind. Zusätzlich ist Authentisierung wichtig, um Identitäten eindeutig festzustellen.

3. Was ist eine Sicherheitspolitik?

Eine Sicherheitspolitik legt fest, welches normale und erlaubte Verhalten erwartet wird, welche Sicherheitsziele eingehalten werden müssen und welche Regeln und Maßnahmen dafür gelten. Sie dient als Grundlage für die Vermeidung, Abwehr und Begrenzung von Angriffen.

4. Auf welche verschiedenen Arten kann sich ein Benutzer authentifizieren?

Durch Wissen, z. B. Passwort oder PIN; durch Besitz, z. B. Smartcard, USB-Token oder SIM-Karte; und durch biometrische Merkmale, z. B. Fingerabdruck. Mehrfaktor-Authentisierung kombiniert mindestens zwei dieser Arten.

5. Welche Komponenten enthält eine Zugriffskontrollmatrix? Wie ordnen sich die Dateizugriffsrechte in Unix in dieses Schema ein?

Eine Zugriffskontrollmatrix enthält Subjekte, Objekte und Rechte. Subjekte sind z. B. Benutzer, Objekte sind z. B. Dateien und Rechte sind z. B. Lesen, Schreiben und Ausführen. Unix bildet das vereinfacht mit den drei Gruppen Eigentümer, Gruppe und andere sowie den Rechten r, w und x ab.

6. Warum sind Passwörter allein oftmals kein ausreichender Schutz vor absichtlichen Angriffen? Nenne typische Angriffe.

Passwörter können erraten, gestohlen oder durch technische Angriffe erlangt werden. Typische Angriffe sind Brute-Force-Angriffe, Wörterbuchangriffe, Phishing, Keylogger und das Ausprobieren wiederverwendeter Passwörter.

7. Was ist Zweifaktorauthentisierung? Worauf basiert der Zugewinn an Sicherheit mit diesen Verfahren?

Bei der Zweifaktorauthentisierung werden zwei unterschiedliche Faktoren kombiniert, z. B. Passwort und Smartphone oder PIN und SIM-Karte. Der Sicherheitsgewinn entsteht dadurch, dass ein Angreifer beide Faktoren besitzen bzw. überwinden müsste.

8. Charakterisiere symmetrische Verschlüsselungsverfahren. Wie können sie zur Realisierung von Vertraulichkeit eingesetzt werden?

Sender und Empfänger verwenden denselben geheimen Schlüssel zum Verschlüsseln und Entschlüsseln. Eine Nachricht wird mit dem geheimen Schlüssel verschlüsselt und kann nur mit dem passenden Schlüssel wieder lesbar gemacht werden. So wird Vertraulichkeit erreicht.

9. Was ist Diffie-Hellman?

Diffie-Hellman ist ein Verfahren zum sicheren Austausch eines gemeinsamen geheimen Schlüssels über einen unsicheren Kommunikationskanal. Danach können die Kommunikationspartner den gemeinsamen Schlüssel z. B. für eine symmetrische Verschlüsselung verwenden.

10. Charakterisiere asymmetrische Verschlüsselungsverfahren. Wie können sie zur Realisierung von Vertraulichkeit eingesetzt werden?

Asymmetrische Verfahren verwenden ein Schlüsselpaar aus öffentlichem und privatem Schlüssel. Für Vertraulichkeit verschlüsselt der Sender mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers. Nur der Empfänger kann die Nachricht mit seinem privaten Schlüssel entschlüsseln.

11. Warum werden häufig Mischformen von symmetrischen und asymmetrischen Verfahren eingesetzt?

Asymmetrische Verfahren sind deutlich langsamer als symmetrische Verfahren. Deshalb wird häufig asymmetrische Kryptografie zum sicheren Austausch eines symmetrischen Sitzungsschlüssels verwendet. Die eigentlichen Daten werden anschließend schnell symmetrisch verschlüsselt.

12. Was sind Zertifikate? Welche Angaben umfasst ein Zertifikat mindestens? Unter welchen Bedingungen kann ein Zertifikat zur Authentisierung im Internet eingesetzt werden?

Ein Zertifikat verbindet eine Identität mit einem öffentlichen Schlüssel und wird von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle (CA) digital signiert. Es enthält mindestens die Identität bzw. den Namen des Inhabers, den öffentlichen Schlüssel, Angaben zur Gültigkeit und die digitale Signatur der ausstellenden Stelle. Es kann zur Authentisierung verwendet werden, wenn die ausstellende CA vertrauenswürdig ist, das Zertifikat gültig ist und die Signatur geprüft werden kann.

13. Wozu dient die Secure Multipurpose Internet Mail Extension (S/MIME)?

S/MIME dient der sicheren E-Mail-Kommunikation. Es ermöglicht insbesondere Verschlüsselung für Vertraulichkeit und digitale Signaturen für Authentizität und Integrität.

14. Wie kann eine digitale Unterschrift erzeugt werden?

Zuerst wird aus der Nachricht ein Hashwert gebildet. Dieser Hashwert wird mit dem privaten Schlüssel des Absenders signiert. Der Empfänger kann die Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel prüfen und den Hashwert der erhaltenen Nachricht vergleichen. So lassen sich Integrität und die Zuordnung zum Absender prüfen.