Prof. Ueli Maurer

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Vorlesung: Informationssicherheit und Kryptographie

Sicherheit ist in unserer Informationsgesellschaft eines der zentralsten Themen! Welchen Stellenwert hat in diesem Zusammenhang die Kryptographie? Über die Vorlesung „Informationssicherheit und Kryptographie“ sowie die Neustrukturierung der Vorlesungen in diesem Bereich für das Bachelor- und Masterstudium spricht Prof. Ueli Maurer im Interview mit Beate Anna Bernhard.

07. Sept. 2004

Sie leiten die Forschungsgruppe „Informationssicherheit und Kryptographie“. Unter Informationssicherheit können sich viele etwas vorstellen, aber unter Kryptographie! Was ist das?
Ich denke, unter Kryptographie stellen sich die Leute durchaus auch etwas vor, nämlich irgendwelche Codes oder Verschlüsselungen. Aber in der Kryptographie geht es natürlich um viel mehr, dazu gehören z.B. auch digitales Geld, digitale Signaturen oder E-Voting. Und über Informationssicherheit herrschen vermutlich genauso unklare Vorstellungen. Die Meisten denken wohl an die Bugs, die man in der Software findet. Das grundlegende Problem aber, das sich hier stellt, ist, die Resource „Information“ zu schützen.

Kryptographie kann man als die Wissenschaft der mathematischen Methoden der Informationssicherheit definieren.

„Informationssicherheit und Kryptographie“: was verbindet nun diese beiden Begriffe?
Ich würde sagen, Kryptographie kann man als die Wissenschaft der mathematischen Methoden der Informationssicherheit definieren. Kryptographie ist vermutlich die Basistechnologie, um Informationssicherheit sicher zu stellen, und trotzdem ist sie nur ein Teil. Hinzu kommen neben der physischen Sicherheit, z.B. Chipkarten, die organisatorische Sicherheit und vieles andere wie auch die brisanten Themen, wo der Mensch im Zentrum steht. Die sind aber weniger der Inhalt von den Vorlesungen.

Was sind Ihre Hauptinteressensgebiete in der Forschung?
Am meisten interessiert mich die Grundlagenforschung, die fundamentalen Einsichten, etwas auf eine neue Art zu sehen. Besonders in der Kryptographie: da geht es um Erkenntnisgewinn und nicht nur um Technologieentwicklung. Das macht es so faszinierend. Forschung resultiert ja oft aus einem neuen Verständnis eines Themas heraus! Weiter ist der Einfluss der Informatik auf die Entwicklung unserer heutigen Gesellschaft enorm. Das ist spannend und interessant.

Welche Vorlesungen halten Sie am Departement?
Da ist zunächst die „Diskrete Mathematik“ für das 2. Semester. Es geht in dieser Vorlesung primär um Abstraktion mittels diskreter Strukturen. Aber auch die Kryptographie wird schon mit einigen Anwendungen tangiert.
Weiter halte ich die beiden Vertiefungsvorlesungen „Informationssicherheit und Kryptographie“ und „Kryptographische Protokolle“, letztere zusammen mit Martin Hirt. Im Zusammenhang mit der Einführung des Bachelor- und Masterstudiums werden die Vorlesungen im Bereich von Sicherheit aber neu strukturiert.
Wir werden ein Kernfach „Informationssicherheit“ für das 6. Semester einführen, welches Prof. David Basin und ich zusammen anbieten. Ein Teil der jetzigen Vorlesung und auch der Informationssicherheitsvorlesung von Prof. David Basin wird bereits im Bachelorstudium gelehrt und der anderer Teil wird in den Vertiefungsvorlesungen im Masterstudium behandelt. Die Kryptographievorlesung wird sich stark auf das Thema selbst konzentrieren und mehr in die Tiefe gehen.

Können sie kurz erläutern, welche Themen sie in Ihrer Vorlesung „Informationssicherheit und Kryptographie“ behandeln?
In dieser Vorlesung werden Themen, die grundlegender Natur sind, behandelt. Es soll ein Verständnis von den wichtigsten Konzepten der Kryptographie vermittelt werden. Da die Kryptographie ein sehr junges Gebiet ist, erhalten die Studierenden auch einen Einblick in die moderne Forschung und was an der Forschungsfront passiert.

Welche Vorlesungen sind Voraussetzung oder empfehlenswert, bevor jemand in die Kryptographievorlesung kommt? Oder auch allgemein, für was sollten sich die Studierenden besonders interessieren?
Also eine Voraussetzung ist die Grundvorlesung „Diskrete Mathematik“. Aber die besucht man ja bereits im ersten Jahr. Ansonsten wird nichts vorausgesetzt, ausser: Freude am mathematischen Denken! In der Vorlesung geht es nämlich nicht nur um Begriffe und Systeme, sondern es werden auch Beweise geführt. Grundsätzlich aber kann jeder mitmachen, der „de Plausch“ hat. Die Vorlesung ist für ein breiteres Publikum ausgerichtet.
Die zukünftigen Vertiefungsvorlesungen und z.B. die „Kryptographischen Protokolle“ sind eher noch anspruchsvoller.

Heute muss sich jede Informatikerin, jeder Informatiker in dem Bereich „Sicherheit“, eines der zentralen Themen in unserer Gesellschaft, auskennen.

Welche Vorteile, Nutzen haben die Studierenden für das weitere Studium oder auch später im Beruf, wenn sie die Vorlesung „Informationssicherheit und Kryptographie“ besucht haben?
Nun, von Vorteilen und Nutzen kann man eigentlich gar nicht sprechen, denn heute muss sich jede Informatikerin, jeder Informatiker in dem Bereich „Sicherheit“ auskennen. Sicherheit ist eines der zentralen Themen in unserer Gesellschaft, von dem man ja auch überall hört und liest. In der Vorlesung geht es also nicht nur um die Sicherheit auf der Ebene von Schwachstellen in irgendwelchen Betriebsystemen, sondern um Grundsätzliches im Bereich des Themas „Sicherheit“.

Sie haben vorhin bereits erwähnt, dass Freude am mathematischen Denken für die Kryptographievorlesung wichtig ist. Aber wie gut muss man in Mathematik wirklich sein – auch allgemein in Bezug auf das Informatikstudium?
Nun, ganz generell ist Abstraktion in der Informatik ein sehr wichtiges Thema. Und in der Mathematik – insbesondere in der diskreten Mathematik – da geht es natürlich um Abstraktion, um Sachverhalte, die auf einer allgemeinen Stufe gelten. Abstraktion einzuführen und diese zu verstehen, Beweise zu führen, das ist in der Mathematik zentral. In der Kryptographie sind die spezifischen Themen der Mathematik wie z.B. Algebra sehr wichtig. Mathematik ist natürlich in jeder Ingenieurswissenschaft grundlegend.

In welchen Wirtschaftsbereichen finden Studierende, welche sich während ihres Studiums intensiv mit der Kryptographie auseinandergesetzt haben, interessante Aufgabenbereiche?
Gut, Stellen, in denen spezifische, tiefgehende Kryptographiekenntnisse erforderlich sind, gibt es in der Wirtschaft nicht sehr viele. Es gibt ein paar Firmen, die sich mit dem Thema befassen, aber Krypto-spezialisten gibt es nicht viele und es braucht auch nicht sehr viele. Trotzdem, wie schon gesagt, in vielen Bereichen der Informatik sind Kenntnisse der Kryptographie wichtig.
Weiter gibt es natürlich hervorragende Forschungsinstitutionen, z.B. die IBM in Zürich, und weltweit bedeutende Forschungsgruppen, wo man doktorieren und forschen kann.

Wie beurteilen Sie das Informatikstudium an der ETH?
Nun, es gibt positive und negative Seiten. Ich glaube, das Programm, welches wir haben, und die Faculty am Departement sind gut. Es ist ein motiviertes, aktuelles Studium. Es konzentriert sich auf Grundlagen und nicht auf „Hypes“ oder nur auf Aktualitäten – das finde ich gut.
Sicher ist das Studium hier an der ETH anders als an anderen Universitäten. Ich denke da vor allem an die USA. Insbesondere die Studentenschaft ist bei uns ein wenig passiver. Ich wünschte sie mir herausfordernder. Wir sind ein bisschen verschult, d.h. die Studenten lassen sich mit Stoff abfüttern. Aber sie sollten auch Bücher lesen. Grundsätzlich ist das Studium an der ETH sicher gut.

Wie würde denn ein weniger verschultes Studium aussehen?
Weniger Vorlesungen, vermehrtes Studium mit Büchern, auch gewisse freiwillige Arbeit, wo man sich mit einem selbst gewählten Thema befasst, sich also sozusagen im weiteren Sinn bildet. Ein Studium an der ETH, so wie es jetzt angeboten wird, muss man natürlich konzentriert durchlaufen, sonst ist es nicht in vernünftiger Zeit zu schaffen. Sehr gut im Vergleich zu anderen Universitäten ist an der ETH, dass das Studium eine Ingenieurausbildung ist und nicht nur eine rein akademisches Ausbildung.

Werden die Studierenden der Informatik gut auf das spätere Berufsleben vorbereitet?
Ja, wie gerade gesagt, das Informatikstudium ist eine Ingenieurausbildung. Ein Studium an der ETH ist grundsätzlich eine hervorragende Berufsausbildung. Diesen Ruf hat sie ja auch weltweit. Wo unsere Studienabgänger auch hinkommen, sie sind überall sehr geschätzt.

Und es gibt nicht einen Einsatzbereich für Informatiker, für den Sie einen anderen Ausbildungsweg vorschlagen würden?
Nein, selbst für Wirtschaftsinformatiker, welche strategisch in der Informatik arbeiten müssen, selbst für diese Gruppe ist eine ETH-Ausbildung eine ideale Voraussetzung.

Und wie beurteilen sie die Zukunftsperspektiven von Informatikstudenten heute?
Informatik ist Informationstechnologie, ist die Technologie der Zukunft nebst der Biotechnologie. Selbstverständlich gibt es kurzfristige Schwankungen. Aber für die guten Leute ist in der Informatik ein sehr gutes Terrain vorzufinden – und auch in Bezug auf die Einflussnahme in der Entwicklung unserer Gesellschaft – also nicht nur zum Geld verdienen.

Sie haben Elektrotechnik studiert und auf diesem Gebiet doktoriert. Warum sind Sie Informatiker oder Kryptologe geworden?
Ich sehe mich eigentlich sowohl als Ingenieur als auch als Mathematiker und ich versuche, innerhalb der Informatik beide Denkweisen zu vereinigen. Der Background in Elektrotechnik, sozusagen die tiefere Schicht der Informatik, und der Background in der Mathematik, sind sehr hilfreich, um in der Informatik tätig zu sein. Aber warum ich heute in der Informatik tätig bin ist, weil die Informatik das Gebiet ist, in welchem in der Zukunft am meisten passieren wird.

Welche Frage oder Äusserung eines Studenten hat Sie kürzlich besonders gefreut resp. geärgert?
Was einem natürlich immer freut, ist positives Feedback für die Vorlesungen und ich habe letztlich noch eine sehr schöne Rückmeldung bekommen. Studenten ärgern mich grundsätzlich nicht, es sind erwachsene Menschen. Wenn sie etwas sagen oder kritisieren, dann muss man den Gesichtspunkt anschauen. Was mich aber stört, ist die schleichende Passivität, die bei einigen Studierenden herrscht. Man lässt einfach alles über sich herein plätschern und versucht dann, die Prüfungen zu optimieren. Vielleicht ist die Ursache hierfür der starke Druck der vielen Vorlesungen. Es ist schade, dass nicht einfach die Freude am Thema und die Begeisterung im Vordergrund stehen. Das würde ich sehr gerne ändern. Dies ist in Amerika anders, zumindest an den Topuniversitäten.

Haben Sie zum Abschluss noch eine Empfehlung für die Informatikstudierenden?
Ja: Sie sollen Eigeninitiative entwickeln, Bücher lesen, eine kritische Haltung zu den Vorlesungen einnehmen, ob diese auch wirklich das vermitteln, was das Thema ist. Und weiter: es ist sehr wichtig, sich im Studium selber zu managen.

Herr Maurer, ich danke ihnen für dieses Gespräch.