Wintersemester 21/22

IoT-Geräte wie Smart Speaker haben eine große Verbreitung gefunden. Für den Benutzer sind sie allerdings eine Black Box: Was im Inneren passiert und ob nur die gewünschte Software ausgeführt wird ist dem Endnutzer nicht ersichtlich.
Hier kann Remote Attestation helfen: Remote Attestation beschreibt das Konzept, dass ein externer Verifier die Integrität eines entfernten Gerätes überprüfen kann. Ein Verifier sendet eine Challenge an das zu attestierende Gerät. Aus der Antwort des attestierten Gerätes lässt sich bestimmen, ob das Gerät kompromittiert wurde. Neben der Integrität muss auch die Authentizität des Gerätes bestimmt werden. Ein Angreifer darf nicht einfach die Challenge an eine andere Instanz weiterleiten. IoT Geräte verfügen oftmals über Sensoren und Aktuatoren, so hat ein Smart Speaker zum Beispiel Lautsprecher und Mikrofon. Diese Komponenten sollen verwendet werden um über einen Seitenkanal die Authentizität des IoT Gerätes sicherzustellen.
Im Rahmen der PG soll ein Setup entwickelt werden, das es einem Benutzer ermöglicht mit seinem Smartphone über WLAN und Seitenkanäle wie Licht oder Ton zu überprüfen.

• Konzepte und Probleme von Remote Attestation kennenlernen
• Entwicklung einer Remote-Attestation Lösung für IoT Geräte in einer Kleingruppe
• Wissenschaftliches Arbeiten und Schreiben

Portfolioprüfung für PGs

In dieser Vorlesung mit integrierter Übung sollen die Studenten lernen Computerprogramme auf Binärebene (ohne vorhandenen Quellcode) zu analysieren und ggf. die Programmlogik zu ändern. Dabei werden im Vorlesungsteil die notwendigen theoretischen Inhalte vermittelt, welche anschließend im praktischen Teil der Übung angewendet werden sollen. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf Intel x86 basierten Systemen auf denen die meisten klassischen Anwendungen lauffähig sind. Zusätzlich werden auch gängige Fehler in Programmen erläutert und analysiert wieso diese für Angriffe ausgenutzt und vermieden werden können. Ziel der Vorlesung ist es, dass die Studenten ein grundlegendes Verständnis über die Möglichkeiten im Bereich Reverse-Engineering haben und dort bewährte Tools einsetzen können.

• Eldad Eilam: Reversing: Secrets of Reverse Engineering. Wiley, 2005

In dieser Vorlesung erhalten die Studierenden einen Überblick über aktuelle Forschung, Angriffstechniken und Abwehrmethoden im Bereich der Software- und Systemsicherheit. Es werden Sicherheitsprobleme und Schutztechnologien auf Applikations- und Betriebssystemebene für unterschiedliche Rechnerarchitekturen (Desktop PCs, mobile und eingebettete Systeme) analysiert. Ein besonderer Fokus dieser Vorlesung ist die Verwundbarkeit von Softwaresystemen gegenüber Laufzeitangriffen (Exploits). Ziel der Vorlesung ist sowohl das Verständnis von modernen, praktischen Angriffstechniken gegen Softwaresysteme als auch die Entwicklung und Anwendung von Sicherheitstechnologien für Softwaresysteme. Die Vorlesung umfasst folgende Themenschwerpunkte:

• Konventionelle und fortgeschrittene Software Exploittechniken (Buffer Overflow, Return-Oriented Programming)
• Entwicklung von Sicherheitstechnologien zur Detektion und Prävention von Software Exploits (Programmfluss-Integrität, Speicherrandomisierung)
• Software Fault Isolation und Application Sandboxing
• Betriebssystemsicherheit und Zugriffsmodelle mit praktischen Beispielen anhand von Sicherheitsarchitekturen in Multics, Android und Windows
• Trusted Computing Konzepte
• Hardware-basierte Konzepte zur Unterstützung von Softwaresicherheit

Die Studierenden kennen die wichtigsten Klassen von Angriffstechniken und Abwehrmethoden im Bereich der Softwaresicherheit von der Applikationsebene bis zum Betriebssystem. Sie besitzen fundierte Kenntnisse in der Entwicklung von Angriffstechniken auf Softwaresystemen und sind in der Lage konkrete Verfahren zur Härtung von Softwaresystemen gegen fortgeschrittene Softwareangriffe anzuwenden. Sie kennen hardware-basierte Verfahren zur Durchsetzung von Softwaresicherheit und kennen die aktuelle Forschung und Problemstellungen bezüglich der Entwicklung von sicheren Softwaresystemen. Zusätzlich beherrschen sie die Konzepte von Softwarebasierten Angriffstechniken und Abwehrmethoden für verschiedenen Rechnerplattformen.

• W. Stallings, L. Brown: Computer Security: Principles and Practice, Prentice Hall, 2014
• M. Bishop: Computer Security: Art and Science, Pearson Education, 2015
• T. Jaeger: Operating System Security, Morgan & Claypool, 2008
• C. Anley, J. Heasman, F. Lindner, G. Richarte: The Shellcoder's Handbook: Discovering and Exploiting Security Holes, Wiley, 2007
• L. Davi: Building Secure Defenses Against Code-Reuse Attacks, Springer, 2015
• R. Anderson. Security Engineering: A Guide to Building Dependable Distributed Systems, Wiley, 2008
• Aktuelle wissenschaftliche Publikationen von einschlägigen Sicherheitstagungen (werden in der Vorlesung bekannt gegeben)

Theoretische und praktische Übungen zur Vorlesung Secure Software Systems.

Das Masterprojekt Sichere Software Systeme konzentriert sich auf aktuelle Forschungsthemen im Bereich der anwendungsorientierten IT-Sicherheit. Bei Interesse an einem Masterprojekt wenden Sie sich an Prof. Davi, um einen persönlichen Termin zu vereinbaren.

Das Bachelorprojekt Sichere Software Systeme konzentriert sich auf aktuelle Forschungsthemen im Bereich der anwendungsorientierten IT-Sicherheit. Bei Interesse an einem Bachelorprojekt wenden Sie sich an Prof. Davi, um einen persönlichen Termin zu vereinbaren. Basierend auf Ihren Interessen, Vorkenntnissen und unseren aktuellen Forschungsthemen, werden wir dann gemeinsam ein Thema für Sie auswählen.

Die Seminararbeit im Bereich Sichere Software Systeme konzentriert sich auf aktuelle Forschungsthemen im Bereich der anwendungsorientierten IT-Sicherheit. Bei Interesse an einer Seminararbeit wenden Sie sich bitte an Prof. Davi, um einen persönlichen Termin zu vereinbaren. Basierend auf Ihren Interessen, Vorkenntnissen und unseren aktuellen Forschungsthemen werden wir dann gemeinsam ein individuelles Thema für Sie auswählen.

Die Studierenden lernen Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens und sind in der Lage eigenständig ein Themengebiet auf Basis von wissenschaftlichen Veröffentlichungen zu erarbeiten. Durch die Seminararbeit lernen die Studierenden ein wissenschaftliches Thema zusammenzufassen sowie wissenschaftliche Publikationen zu systematisieren und bewerten. Die Studierenden üben die Präsentation über ein wissenschaftliches Themengebiet in Form der Abschlusspräsentation.

Smart Contracts sind Programme, die auf der Blockchain abgelegt und ausgeführt werden. Ethereum unterstüzt Smart Contracts und gilt als erste Mainstream-Kryptowährung mit Smart Contracts, die auf dieser Plattform unveränderbar sind. Dadurch gibt es keine einfache Möglichkeit für Updates oder Upgrades, was sich in den letzten Jahren häufiger als Problem herausgestellt hat.

In diesem Seminar werden die Grundlagen von Ethereum Smart Contracts sowie grundlegende Methoden der Sicherheitsanalyse in diesem Kontext vermittelt. Ziel dieses Seminars ist es, Smart Contracts und bisher in diesem Feld bekannte Schwachstellen kennenzulernen. Zudem sollen die Teilnehmenden existierende defensive Techniken kennenlernen.

Die Studierenden lernen Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens und sind in der Lage eigenständig ein Themengebiet auf Basis von wissenschaftlichen Veröffentlichungen zu erarbeiten. Durch die Seminararbeit lernen die Studierenden ein wissenschaftliches Thema zusammenzufassen sowie wissenschaftliche Publikationen zu systematisieren und bewerten.
Die Studierenden üben die Präsentation über ein wissenschaftliches Themengebiet in Form der Abschlusspräsentation.

Das Kick-Off Meeting wurde auf den 27. Oktober 2021 verschoben und findet von 10:15-12:00 Uhr in SGW 009 statt.

Für die Teilnahme ist eine vorherige, formlose Anmeldung per E-Mail an Jens-Rene Giesen erforderlich.

In diesem Semester sind bereits alle Seminarplätze vergeben.

Bei allen Treffen in Präsenz ist zudem ein 3G-Nachweis nötig.