Cybersicherheit (B. Sc.)

Das Modul vermittelt mathematische Grundlagen für die Informatik und Computational Life Sciences. Inhalte sind Aussagenlogik, Prädikatenkalkül und Beweistechniken, Modulararithmetik, komplexe Zahlen sowie Grenzwerte und Stetigkeit. Zudem werden Differential- und Integralrechnung mit ihren zentralen Anwendungen behandelt, einschließlich Taylorpolynomen, Taylorreihen und unendlichen Reihen.

Das Modul vermittelt grundlegende Konzepte der Softwareentwicklung und der imperativen Programmierung mit der Sprache C. Behandelt werden Datentypen, Kontrollstrukturen, Funktionen, Speicherverwaltung, Arrays, Pointer und dynamische Datenstrukturen. Im Praktikum wenden die Studierenden die Inhalte in einem Softwareprojekt an und entwickeln auf einer Linux-Umgebung mit professionellen Entwicklungswerkzeugen ein interaktives Spiel.

Das Modul vermittelt zentrale Grundlagen der Informatik. Behandelt werden Algorithmen und deren Darstellung, Komplexität und Berechenbarkeit, Zahlen- und Informationsrepräsentationen sowie logische Grundlagen. Darüber hinaus lernen die Studierenden den Aufbau moderner Rechnersysteme kennen – von der Von-Neumann-Architektur bis zu Konzepten wie Caching, Multi-Core-Systemen, Pipelining, Superskalarität und GPU-Verarbeitung.

Das Modul vermittelt die Grundlagen der IT-Sicherheit und des Cyberschutzes. Behandelt werden Bedrohungen, Sicherheitsziele, kryptographische Verfahren, Schlüsselmanagement und Public-Key-Infrastrukturen. Die Studierenden lernen relevante Sicherheitsstandards, Werkzeuge der Cybersicherheit sowie die praktische Anwendung sicherheitsrelevanter Konzepte kennen. Ergänzend erfolgt eine Einführung in die Programmierung mit Python zur Umsetzung einfacher Sicherheitsanwendungen.

Das Einführungsprojekt bietet einen praxisnahen Einstieg in die Cybersicherheit und wissenschaftliches Arbeiten. Die Studierenden lernen Grundlagen der fachlichen Recherche und Bibliotheksnutzung kennen, bearbeiten Cybersecurity-bezogene Aufgaben in Kleingruppen und wenden erste Programmier- und Security-Werkzeuge an. Präsentationen, Teamarbeit sowie Inhalte zu Lernstrategien und Zeitmanagement unterstützen den erfolgreichen Start ins Studium.

Das Modul vermittelt ethische, gesellschaftliche und sicherheitspolitische Grundlagen im Kontext moderner Technologien. Behandelt werden ethische Theorien, Risikoethik, Fragen der Normenbegründung sowie das Spannungsverhältnis von Freiheit und Sicherheit. Die Studierenden lernen zentrale Konzepte der Sicherheitsforschung kennen und reflektieren gesellschaftliche Herausforderungen von Cybersicherheit sowie deren Bedeutung für die innere und äußere Sicherheit.

Das Modul vermittelt weiterführende mathematische Grundlagen für Informatik und Computational Life Sciences. Inhalte sind die lineare Algebra mit Vektorräumen, Matrizen, Eigenwerten und linearen Abbildungen sowie die mehrdimensionale Differential- und Integralrechnung. Darüber hinaus werden Funktionen mehrerer Variablen, Extremwertprobleme und die Grundlagen gewöhnlicher Differentialgleichungen behandelt.

Das Modul vermittelt die Grundlagen der objektorientierten Programmierung mit C++. Behandelt werden Klassen und Objekte, Vererbung, Polymorphie, Templates, Ausnahmen, Threads sowie grafische Benutzeroberflächen mit Qt. Die Studierenden lernen moderne Programmierkonzepte kennen und wenden diese in einem Praxisprojekt an. Im Praktikum entwickeln sie schrittweise eine C++-Anwendung mit grafischer Oberfläche und vertiefen dabei zentrale Prinzipien der Softwareentwicklung.

Das Modul vermittelt Grundlagen moderner Rechnersysteme und Betriebssysteme. Behandelt werden Aufbau und Programmierung von Mikrocontrollern, hardwarenahe Softwareentwicklung, Speichertechnologien sowie Peripherie- und Bussysteme. Darüber hinaus lernen die Studierenden zentrale Konzepte von Betriebssystemen kennen, darunter Prozesse und Threads, Speicherverwaltung, Ein-/Ausgabe, Dateisysteme, Parallelität, Synchronisation und Virtualisierung.

Das Modul vermittelt Methoden und Prozesse der professionellen Softwareentwicklung. Behandelt werden Requirements Engineering, Softwarequalität, Implementierung, Dokumentation und Softwaretests. Die Studierenden lernen klassische und agile Vorgehensmodelle sowie Prozess- und Reifegradmodelle kennen. Dabei erwerben sie Kompetenzen zur Analyse, Entwicklung, Qualitätssicherung und strukturierten Umsetzung von Softwareprojekten entlang des gesamten Entwicklungszyklus.

Das Modul vermittelt Konzepte und Technologien zur Absicherung von Betriebssystemen und IT-Infrastrukturen. Behandelt werden Bedrohungen, Authentifizierungs- und Autorisierungsverfahren, Sicherheitsmechanismen auf Systemebene sowie Methoden zur Systemhärtung. Die Studierenden lernen relevante Standards, Sicherheitsarchitekturen und aktuelle Ansätze wie Secure Boot, TPM und sicherheitsorientierte Betriebssysteme kennen und bewerten deren Einsatz in der Praxis.

Das Modul vermittelt die mathematischen Grundlagen der IT-Sicherheit. Behandelt werden elementare Zahlentheorie, Teilbarkeit, Kongruenzen, Primzahlen und kryptographische Verfahren als Basis moderner Sicherheitsmechanismen. Darüber hinaus lernen die Studierenden statistische Methoden zur Datenanalyse kennen, darunter Wahrscheinlichkeitsrechnung, Verteilungen, Schätz- und Testverfahren sowie Korrelations- und Regressionsanalysen mit Anwendungen im Bereich Cybersicherheit.

Das Modul vermittelt die Grundlagen moderner Webtechnologien und der Entwicklung von Webanwendungen. Behandelt werden Internetprotokolle, client- und serverseitige Technologien, Webservices sowie Architekturen für webbasierte Systeme. Die Studierenden lernen, interaktive Webanwendungen zu konzipieren und umzusetzen. Ergänzend werden rechtliche Aspekte und Verfahren der Suchmaschinenoptimierung (SEO) behandelt.

Das Modul vermittelt die Grundlagen moderner Rechnernetze und der Internetkommunikation. Behandelt werden Aufbau und Funktionsweise von Netzwerken auf Basis des TCP/IP-Modells, Protokolle der Anwendungs-, Transport- und Vermittlungsschicht sowie lokale Netzwerke und Bitübertragung. Die Studierenden lernen zentrale Konzepte der Datenkommunikation kennen und verstehen, wie Informationen zuverlässig über vernetzte Systeme übertragen werden.

Das Modul vermittelt Methoden des Softwaredesigns, der Softwarearchitektur und der Datenbankentwicklung. Die Studierenden lernen, komplexe Softwaresysteme zu strukturieren, Anforderungen in Architekturen zu überführen und verteilte Systeme zu entwerfen. Ergänzend werden Datenmodellierung, relationale Datenbanken, SQL, Transaktionsmanagement und Datenintegrität behandelt. Der Fokus liegt auf der Entwicklung robuster, wartbarer und effizienter Softwaresysteme.

Das Modul vermittelt Methoden und Werkzeuge zur Entwicklung sicherer Software. Behandelt werden Softwaresicherheit, Code-Qualität, Security by Design sowie Prinzipien des sicheren Programmierens. Die Studierenden lernen typische Schwachstellen und deren Vermeidung kennen und wenden Verfahren der statischen und dynamischen Sicherheitsanalyse an. Dazu gehören Code Reviews, automatisierte Analysetools sowie Penetrationstests zur Bewertung der Sicherheit von Anwendungen.

Das Modul vermittelt Grundlagen, Architekturen und Dienste des Cloud Computing. Behandelt werden Cloud-Konzepte, Virtualisierung und Containerisierung sowie Infrastrukturen, Management- und Zugriffsmechanismen. Die Studierenden lernen verschiedene Cloud-Architekturen und Bereitstellungsmodelle kennen und bewerten diese hinsichtlich Kosten, Skalierbarkeit und Servicequalität. Zudem werden Service Level Agreements (SLAs) und betriebliche Aspekte von Cloud-Lösungen behandelt.

Das Modul vermittelt Methoden des Projekt-, Risiko- und Qualitätsmanagements. Die Studierenden lernen Projekte zu planen, zu steuern und zu kontrollieren – von Zieldefinition, Stakeholder- und Risikoanalyse bis hin zu Ressourcenplanung und Änderungsmanagement. Ergänzend werden agile Vorgehensmodelle wie Scrum sowie Grundlagen und gesetzliche Rahmenbedingungen des Qualitätsmanagements, insbesondere im Gesundheitswesen, behandelt.

Das Modul vermittelt Konzepte und Protokolle zur Absicherung moderner Kommunikationsnetze. Behandelt werden Bedrohungen und Sicherheitsanforderungen, kryptographische Protokolle, Zugriffskontrolle sowie Sicherheitsmechanismen auf verschiedenen Netzwerkschichten. Die Studierenden lernen Verfahren für sichere Gruppenkommunikation, IPsec, Transportschichtsicherheit sowie Grundlagen der sicheren drahtlosen und mobilen Kommunikation kennen und bewerten deren Einsatz in der Praxis.

Das Modul vermittelt Methoden des Security Engineering und der Entwicklung sicherer IT-Architekturen. Behandelt werden Security Requirements Engineering, Security Development Lifecycles, DevSecOps, Reifegradmodelle sowie modellbasierte Sicherheitsansätze. Die Studierenden lernen zentrale Designprinzipien wie Zero Trust, Identity-Management-Architekturen, Zertifikate und Public-Key-Infrastrukturen kennen und wenden relevante Sicherheitsstandards auf moderne Systeme an.

Das Praktikum vermittelt Methoden zur Analyse und Bewertung von IT-Sicherheitsrisiken in kontrollierten Übungsumgebungen. Die Studierenden untersuchen typische Schwachstellen von Webanwendungen und Software, lernen deren Ursachen kennen und setzen geeignete Maßnahmen zur Erkennung und Absicherung ein. Der Fokus liegt auf dem Verständnis von Angriffsmustern, sicheren Entwicklungspraktiken und der praktischen Anwendung von Sicherheits- und Testverfahren.

Das fachwissenschaftliche Seminar vermittelt Kompetenzen im wissenschaftlichen Arbeiten und in der fachlichen Kommunikation. Die Studierenden recherchieren und analysieren wissenschaftliche Literatur zu einem vorgegebenen Thema, verfassen eine wissenschaftliche Ausarbeitung und präsentieren ihre Ergebnisse. Durch die aktive Diskussion und Reflexion der Inhalte vertiefen sie ihre Fähigkeiten in wissenschaftlicher Argumentation, Präsentation und kritischer Auseinandersetzung mit Fachthemen.

Das Modul stärkt Kommunikations- und Teamkompetenzen für die berufliche Praxis. Die Studierenden reflektieren ihre Erwartungen, Stärken und Entwicklungsfelder im Hinblick auf das bevorstehende Praktikum. Durch Persönlichkeitsanalysen, Gruppenübungen und Rollenspiele lernen sie wirksame Kommunikations- und Konfliktlösungstechniken kennen. Dadurch fördern sie ihre Teamfähigkeit, Selbstreflexion und ihr professionelles Auftreten in unterschiedlichen Arbeitssituationen.

Das Praktikum ermöglicht die Anwendung der im Studium erworbenen Kenntnisse der Cybersicherheit in einem beruflichen Umfeld. Die Studierenden wählen ein geeignetes Unternehmen im In- oder Ausland und bearbeiten praxisrelevante Aufgabenstellungen unter Einsatz der erlernten Methoden und Technologien. Dabei gewinnen sie Einblicke in betriebliche Abläufe, Arbeitsprozesse und organisatorische Rahmenbedingungen und vertiefen ihre fachlichen und persönlichen Kompetenzen.

Das nachbereitende Praxisseminar unterstützt die Reflexion und Einordnung der im Praktikum gewonnenen Erfahrungen. Die Studierenden präsentieren ihre Tätigkeiten und Ergebnisse in Kurzvorträgen und diskutieren diese im Plenum. Dabei verknüpfen sie praktische Erfahrungen mit theoretischen Studieninhalten, analysieren erfolgreiche Präsentationstechniken und stärken durch Diskussionen, Übungen und Rollenspiele ihre kommunikativen, sozialen und fachlichen Kompetenzen.

Das Modul vermittelt die rechtlichen Grundlagen der IT-Sicherheit und des Datenschutzes. Behandelt werden Grundrechte der informationellen Selbstbestimmung und IT-Systemintegrität, Datenschutzrecht und DSGVO sowie rechtliche Rahmenbedingungen für digitale Forensik und Strafverfolgung. Darüber hinaus lernen die Studierenden nationale und internationale Regelungen der Cybersicherheit sowie rechtliche Aspekte von Cyberangriffen und kritischen Infrastrukturen kennen.

Das Modul vermittelt Grundlagen der Künstlichen Intelligenz und deren Einsatz in der Cybersicherheit. Behandelt werden moderne KI-Verfahren wie neuronale Netze und Transformer, die Erstellung und Nutzung von Trainingsdaten sowie Angriffe auf KI-Systeme und deren Absicherung. Die Studierenden lernen Anwendungen der KI für Intrusion Detection, Bedrohungsanalyse, Codeanalyse, Security Data Mining und Penetration Testing kennen und bewerten deren Potenziale und Risiken.

Das Modul vermittelt Methoden und Prozesse des Incident Response Managements sowie des Netzwerkmonitorings. Die Studierenden lernen, Sicherheitsvorfälle systematisch zu erkennen, zu analysieren, einzudämmen und aufzuarbeiten. Behandelt werden Intrusion Detection und Prevention, Threat Intelligence, SIEM-Systeme, digitale Forensik sowie organisatorische und technische Maßnahmen entlang des Incident-Response-Lebenszyklus zur Stärkung der Cybersicherheit.

Das Modul vermittelt Konzepte und Methoden zur Absicherung moderner Netzwerke und vernetzter Anwendungen. Behandelt werden Sicherheitsarchitekturen, Cloud Security, Web- und App-Sicherheit sowie sichere Kommunikationsprotokolle. Die Studierenden lernen typische Schwachstellen, Schutzmaßnahmen und Prinzipien des sicheren Programmierens kennen. Ergänzend werden Aspekte der Security User Experience betrachtet, um Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit ganzheitlich zu gestalten.

Im Projektmodul wenden die Studierenden Methoden des Projektmanagements und der agilen Softwareentwicklung in einem praxisnahen Teamprojekt an. Sie planen Aufgaben, schätzen Aufwände und nutzen professionelle Entwicklungswerkzeuge wie IDEs, Versionsverwaltung, Ticket-Systeme und Scrum-Boards. Ergänzend kommen Verfahren wie Pair Programming, Test Driven Development, Unit Testing und CI/CD zum Einsatz. Ergebnisse und Projektfortschritte werden regelmäßig dokumentiert und präsentiert.

Das Modul vermittelt betriebswirtschaftliche Grundlagen und Kompetenzen für unternehmerisches Handeln. Behandelt werden Unternehmensführung, Organisation, Marketing, Produktion, Finanzierung, Buchhaltung und Investitionsrechnung sowie Innovationsmanagement. Die Studierenden lernen Konzepte des Entrepreneurship und Intrapreneurship kennen, entwickeln Geschäftsmodelle und Businesspläne und setzen sich mit Gründungsfinanzierung, Kooperationen und unternehmerischen Strategien auseinander.

Das Seminar zur Bachelorarbeit bereitet die Studierenden systematisch auf die Erstellung ihrer Abschlussarbeit vor. Vermittelt werden wissenschaftliche Anforderungen, prüfungsrechtliche Rahmenbedingungen sowie Methoden der Literaturrecherche und Dokumentation. Die Studierenden entwickeln eigenständig ein Thema, erstellen eine Gliederung und einen Zeitplan, stimmen das Vorgehen mit der Betreuung ab und bereiten die Anmeldung der Bachelorarbeit vor.

Die Bachelorarbeit bildet den wissenschaftlichen Abschluss des Studiums. Die Studierenden bearbeiten eigenständig eine Forschungsfrage oder Hypothese und analysieren diese mit wissenschaftlichen Methoden. Dazu gehören die Aufarbeitung relevanter Grundlagen, die Einordnung in den aktuellen Stand von Forschung und Technik, die Entwicklung und Umsetzung geeigneter Lösungsansätze sowie deren Bewertung und kritische Reflexion hinsichtlich Zielsetzung, Ergebnissen und Grenzen.