Abschlussarbeiten
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Mündliche Prüfungen: Allgemeines

Wenn Sie bei Prof. Kiltz eine mündliche Prüfung abhalten, bereiten Sie bitte einen ca. 5-10 minütigen Vortrag vor, in dem sie kurz ihr Lieblingsthema aus dem Prüfungsstoff vorstellen. Den Vortrag halten Sie dann am Anfang der Prüfung. Während des Vortrages dürfen Sie gerne die von uns bereitgestellten DIN A4 Blätter benutzen.

Der Vortrag ist wie eine Antwort auf eine Prüfungsfrage meinerseits, nur dass sie sich die Prüfungsfrage selbst aussuchen dürfen. Er hat den Sinn, dass Sie erstmal gut in die Prüfung "reinkommen". Sie können sich so auch die Schwierigkeit der ersten Frage selbst aussuchen.

Abschlussarbeiten: Allgemeines

Der folgende Text richtet sich an Studierende die am Lehrstuhl für Kryptographie (Prof. Eike Kiltz) eine Abschlussarbeit schreiben möchten.

Zum Arbeitsgebiet der Gruppe

Der Lehrstuhl "Kryptographie" beschäftigt sich mit den theoretischen Grundlagen der Kryptographie. Wir sind daran interessiert, neue Protokolle zu entwerfen und dessen Sicherheit formal zu analysieren. Der Fokus ist hierbei insbesondere auf Digitalen Signaturen und Verschlüsselung, aber auch auf Zero-Knowledge und Authentifizierungsprotokollen.

Praktische Rahmenbedingungen

Wenn Sie an einer Abschlussarbeit interessiert sind, dann haben Sie optimalerweise bereits die Vorlesungen Kryptographie I+II gehört, sowie ein Seminar in Kryptographie erfolgreich abgeschlossen. Sie sollten allgemeines Interesse an theoretischen Fragestellungen der Kryptographie und IT-Sicherheit haben.

Ein Thema für eine Abschlussarbeit baut normalerweise auf einer Originalarbeit (in Englisch) auf. Das Minimalziel der Arbeit ist es, die Arbeit bis ins kleinste Detail zu verstehen und in eigenen Worten wiederzugeben. In vielen Fällen ergeben sich kleinere oder grössere Fragestellungen, welche dann darüberhinaus bearbeitet werden können.

Eine weitere Möglichkeit für eine Abschlussarbeit ist die Bearbeitung eines Themenfeldes. Hierbei wird ein grobes Gebiet vorgegeben und die Aufgabe ist es, selbständig Literatur (Originalarbeiten) zu sichten und zusammenzufassen.

Bitte kontaktieren Sie Prof. Eike Kiltz für ein erstes Gespräch, in welchem wir dann ein oder mehrere grobe Themen festelegen. Ihre Email sollte auch eine Liste der bisher erfolgreich abgeschlossenen Kurse enthalten.

Hier gibt es ein Latex Template für die Abschlussarbeit.


Mögliche Themen für Abschlussarbeiten


  1. Substitution-permutation networks, pseudorandom functions, and natural proofs.
    Referenz: https://eprint.iacr.org/2011/226

  2. Candidate Weak Pseudorandom Functions in AC0+MOD2.
    Referenz: [pdf]

  3. Improved Short Lattice Signatures in the Standard Model.
    Originalarbeit von der CRYPTO 2014.

  4. Komprimierung von RSA Schlüsseln.
    RSA Schlüssel der Form N=pq können um einen Faktor 1/2 bzw. 2/3 komprimiert werrden. Die bekannten Techniken sollen vorgestellt werden (BSc) und die Sicherheit der resultierenden Verfahren untersucht werden (MSc).
    Referenz: https://cr.yp.to/sigs/rwsota-20080131.pdf, http://joye.site88.net/papers/Joy08rsacompr.pdf

  5. Automated Analysis of Cryptographic Assumptions in Generic Group Models.
    Originalarbeit von der CRYPTO 2014. Aufgabenstellung: überprüfen von bestehenden Sicherheitsannahmen mittels des automatisierten Tools.
    Referenz: https://eprint.iacr.org/2014/458

  6. Cryptography with Constant Input Locality.
    Originalarbeit von der CRYPTO 2008. Referenzen: [.pdf] und [.pdf].

  7. Anwendungen der Phi-Hiding Annahnme.
    Die Phi-Hiding Annahme ist mit der RSA Annahme verwandt, ist allerdings eine stärkere Annahme.
    In der Literatur existieren diverse sehr effiziente Protokolle von der Phi-Hiding Annahme, z.B. Private Information Retrieval, OAEP Instanziierungen, lossy Trapdoor Permutations, etc. In dieser Arbeit soll bekannte Verfahren zusammenfasst werden und ggf. neue konstruiert werden.

  8. Oblivious Transfer.
    The Simplest Protocol for Oblivious Transfer. Referenz: https://eprint.iacr.org/2015/267.

  9. Security analysis of real-world random number generators

    The availability of good random numbers is a fundamental requirement
    for cryptography. Real random number generators such as dev/random in
    Linux or the Fortuna construction in Windows consist of two
    components: First, an entropy accumulation phase where multiple low
    entropy sources (e.g., user key strokes or network traffic) are
    accumulated into an entropy pool. Second, an extraction phase that
    uses the accumulated entropy from the entropy pool to derive good
    randomness. A recent series of works [1,2,3] proposes initial steps
    for a practice-oriented security analysis of real-world random number
    generators. The goal of the Master thesis is to move the analysis
    given in [1,2,3] further towards practice by either extending the
    model of [1,2,3], or analyzing real-world random number generators in
    the model of [1,2,3].

    [1] http://eprint.iacr.org/2013/338
    [2] https://eprint.iacr.org/2014/167
    [3] https://eprint.iacr.org/2014/504

    Ansprechpartner: (Prof. Sebastian Faust)

  10. Advances in Cryptocurrencies and Proofs of Work
    Bitcoin is a decentralized anonymous electronic currency that recently
    gained broad attention reaching a market capitalization of more than 3
    billion dollars. The main technical innovation of the Bitcoin network
    is the blockchain which uses the Proofs of Work to realize Byzanntine
    agreement in a non-trusted P2P environment. Depending on the interest
    of the student, the Master thesis can either focus on more
    implementation aspects of the Bitcoin / Proof of Work concept or on
    more theoretical questions, e.g., security proofs of the Bitcoin
    system, new applications etc.

    The following is a list of literature to get a feeling for potential
    directions, but please contact me for further information:
    1. http://eprint.iacr.org/2013/784
    2. http://eprint.iacr.org/2014/796
    3. http://eprint.iacr.org/2013/796
    4. http://arxiv.org/abs/1405.1861
    5. http://eprint.iacr.org/2014/765

    Ansprechpartner: (Prof. Sebastian Faust)

  11. Themenfeld: format-preserving encryption.

  12. Themenfeld: Structure-preserving Signatures.

  13. Ihr Thema: Sie können gerne ihr eigenes Thema oder Themenfeld nach dem obigen Muster vorschlagen. Wir überlegen dann, ob sich daraus eine Abschlussarbeit erstellen lässt.