Praktikum Wireless Physical Layer Security

NUMMER:	212425
KÜRZEL:	MPWPLS
MODULBEAUFTRAGTE:R:	Prof. Dr.-Ing. Christof Paar
DOZENT:IN:	Dr.-Ing. Christian Zenger
FAKULTÄT:	Fakultät für Informatik
SPRACHE:	Deutsch
SWS:	3 SWS
CREDITS:	siehe Prüfungsordnung
ANGEBOTEN IM:	jedes Semester

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VERANSTALTUNGSART

Fo­li­en, rech­ner­ba­sier­te Prä­sen­ta­ti­on

AKTUELLE TERMINE

Ter­mi­ne im Win­ter­se­mes­ter
- Vor­be­spre­chung: Mitt­woch den 13.​10.​2021 ab 16:00 im ID 04/445
- Prak­ti­kum Mitt­wochs: ab 16:00 bis 18.​00 Uhr im ID 04/445

Ter­mi­ne im Som­mer­se­mes­ter
- Vor­be­spre­chung: Mitt­woch den 21.​04.​2021 ab 16:00
- Prak­ti­kum Mitt­wochs: ab 16:00 bis 18.​00 Uhr

PRÜFUNGEN

FORM:	Praktikum. Studienbegleitend
TERMIN:	Siehe Prüfungsamt.

LERNFORM

Prak­ti­kum

LERNZIELE

Dieses Praktikum verfolgt im Wesentlichen die folgenden drei Lernziele:

Erstens kennen die Teilnehmer:innen des Praktikums eine Software Defined Radio (SDR) Architektur und deren Programmierung mit 'GNU Radio'.

Zweitens wird der Umgang mit SDRs, sowie Wissen über die entsprechenden Funkstandards und potenzielle Angriffe beherrscht.

Drittens sind die Implementierungs- und Evaluationsaspekte von modernen Funkkanal-basierten Sicherheitsarchitekturen bekannt.

Über die technischen Ziele hinaus wird die Arbeitsfähigkeit in Gruppen erlernt, sowie Pro¬jektplanung und Zeitmanagement vermittelt. Python wird als Programmiersprache verwendet.

INHALT

In diesem Praktikum werden zwei Themengebiete erarbeitet. Hierzu werden die Studierenden in Gruppen à zwei-drei Personen aufgeteilt. Jede Gruppe erhält sendefähige Software Defined Radios (SDRs), sowie ein Messsetup bestehend aus Raspberry Pis, Funkmodulen, Messsoftware und einem USB-Stick mit diversen Evaluations- und Analyseframeworks.

Zunächst erlernen die Teilnehmer:innen des Praktikums Grundlagen über SDRs. Während der folgenden Termine werden Kenntnisse bezüglich der SDR Architektur und Funkstandards vertieft. Bereits nach dem zweiten Praktikumstermin sind die Studierenden in der Lage passive Lauschangriffe mit GNU Radio für die RTL-SDR Architektur zu entwickeln. Darüber hinaus müssen die Praktikumsteilnehmer immer komplexere Programme als Hausaufgaben schreiben.

Im zweiten Teil des Praktikums erlernen die Studierenden den Umgang mit Radiofrequency (RF) -basierten Sicherheitsarchitekturen. Die Kanal-basierte Schlüsselgenerierung und das radiometrische Geräteprofil-basiertes Fingerprinting werden vorgestellt. Jede Gruppe führt hierzu Experimente mit modernen RF-basierten Sicherheitsarchitekturen in verschiedenen Szenarien durch und evaluiert diese selbstständig.

VORAUSSETZUNGEN CREDITS

Bestandene Modulabschlussprüfung

EMPFOHLENE VORKENNTNISSE

Grundkenntnisse Kryptographie, z.B. aus dem Modul 'Einführung in die Kryptographie',
Grundkenntnisse aus der Signalverarbeitung, z.B. aus den Modulen 'Systemtheorie I & II'.
Grundkenntnisse Programmierung (Python).
Deep Learning (optional).

AKTUELLE INFORMATIONEN

Kick-off event: 12.10.22 from 16:00 - 17:00 in IC 03/606.
Lecture: Wednesdays 16:15 - 17:45 in IC 03/606.