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Datensicherheit - technische Grundlagen

Überblick aus Sicht der sicherheitsrelevanten Probleme

Unzählige IT-Technologien werden bei digitaler Verarbeitung von Daten genutzt. Diese Technologien haben teils unmittelbaren, teils jedenfalls mittelbaren Einfluss auf die Datensicherheit. Diese Technologien zu verstehen ist eine wichtige Grundlage dafür, auch Sicherheitsfragen der Datenverarbeitung zu begreifen.

A. Hardware
Die physikalische Technik der digitalen Verarbeitung von Daten - d. h. die Hardware - ist die Grundlage jeglicher Tätigkeit. Sie wird benötigt, damit dann die eigentlichen Aufgaben - d. h. die Datenverarbeitung - durch die Software erledigt werden können.

Themen:
  • Prozessorarchitekturen
  • Komponenten eines EDV-Systems
  • ihre Relevanz im Hinblick auf Datensicherheit

B. Software
Die eigentliche "Intelligenz" von EDV-Systemen steckt in ihrer Software. Die Routinen zur Datenverarbeitung stecken in der Regel in der Software. Dabei ist die Software zu unterteilen in unterschiedliche Bereiche:

1. Firmware
Die Firmware stellt grundlegende Funktionen eines Gerätes zur Verfügung, mit denen die Ausführung komplexerer Software erst möglich ist. Die Firmware wird in der Regel durch den Hardwarehersteller programmiert und mit dem Gerät geliefert.

2. Betriebssystem
Das Betriebssystem ist im Falle komplexer IT-Systeme eine Grundlage der gesamten Funktionalität. Das Betriebssystem ist dafür verantwortlich, dass einzelne Programme untereinander sowie mit der Außenwelt kommunizieren, Daten lesen und speichern können etc. Das Betriebssystem stellt für die Programme, mit denen die Datenverarbeitung realisiert wird, eine Umgebung dar, innerhalb der diese überhaupt ausgeführt werden können. Ohne passende Umgebung ist ein Programm nicht lauffähig.

Beispiele:
  • Microsoft Windows
  • macOS
  • Android

3. Softwareanwendungen
Die eigentliche "Arbeit" wird mithilfe von Anwendungsprogrammen erledigt - diese bringen die eigentliche Logik und das Wissen über die zu erledigenden Aufgaben mit. Mit ihnen können Daten gesammelt und strukturiert werden, Dokumente erstellt werden und vieles mehr.

Beispiele:
  • Microsoft Word
  • mySQL-Server
  • SAP
  • Chrome-Browser
  • Banking-App

4. Zusammenfassung
Die Software ermöglicht erst die Arbeit eines digitalen Gerätes. Zugleich ist die Software - im Gegensatz zum physikalischen Gerät selbst - leicht veränderbar. Dies ist die Stärke im Hinblick auf die Funktionalität und Leistungsfähigkeit der digitalen Datenverarbeitungssysteme - zugleich aber auch ein Problem im Hinblick auf deren Sicherheit. Veränderung der Funktionsweise der Software oder der verarbeiteten Daten ist in der digitalen Welt oft auch unbefugt möglich und stellt eine Herausforderung für denjenigen dar, der diese Systeme einsetzt. Dabei ist jeder der oben genannten Softwarebereiche (Firmware, Betriebssystem, Anwendung) gegenüber Fehlern oder Angriffen anfällig.

C. Exkurs: Virtualisierung

D. Netzwerke und Netzwerktechnik

E. Spezielle Netzwerktechnologien

1. Internet - WWW, E-Mail, DNS

2. Cloud

F. Datensicherheit als technische Zuverlässigkeit
Insbesondere Thema der Verfügbarkeit von Daten und Diensten.


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