Theorie der Cybersecurity

Technologien verändern sich - die theoretischen Grundlagen moderner Cybersecurity bleiben.Dieses Buch vermittelt die Modelle, Prinzipien und mathematischen Grundlagen, auf denen sichere Informationssysteme beruhen. Cybersecurity wird dabei als wissenschaftliche Disziplin betrachtet, die aus den Perspektiven adversarialer Systeme, Spieltheorie, Informationstheorie und Kryptografie entwickelt wird.Digitale Angriffe wie Stuxnet, Angriffe auf staatliche Institutionen oder der Missbrauch persönlicher Zugangsdaten zeigen, dass Sicherheit nicht allein durch einzelne technische Maßnahmen erreicht werden kann. Hinter erfolgreichen Angriffen stehen grundlegende Prinzipien: Informationsflüsse, Vertrauensbeziehungen, Schwachstellen in Systemen und strategische Entscheidungen von Angreifern und Verteidigern.Ausgehend von grundlegenden Sicherheitsmodellen zeigt das Buch, wie Bedrohungen analysiert, Risiken bewertet und Schutzmechanismen systematisch entwickelt werden. Kryptographische Verfahren werden aus ihren mathematischen Grundlagen und Sicherheitsannahmen heraus erklärt. Ergänzend werden moderne Herausforderungen wie KI-Sicherheit unter den Gesichtspunkten Kontrolle, Verifikation und Begrenzung intelligenter Systeme betrachtet.Zahlreiche Beispiele, Fallstudien, mathematische Herleitungen und Übungen mit ausführlichen Lösungen unterstützen das Verständnis und ermöglichen die Anwendung der Konzepte auf neue Sicherheitsprobleme.