Der Kurs vermittelt das Verständnis der Funktionsweise computerbasierter Systeme und dient als Basis für die Kommunikation und Führung entsprechender Fachkräfte der Informationstechnologie. Er beschreibt die Logik, mit der digitale Computer arbeiten und die Technik der Herstellung digitaler Schaltkreise. Weiterhin erläutert er den Aufbau typischer Computersysteme und die Funktionsweise von Prozessoren, Speicherbausteinen und peripherer Ein- und Ausgabegeräte. Er vermittelt die Grundlagen der Nachrichtentechnik und stellt die Einsatzkriterien kabelgebundener und kabelloser Datenübertragungstechniken gegenüber. Auf dieser Grundlage werden kleine Server-Infrastrukturen, Großrechner und Supercomputer vorgestellt und Kenntnisse zum Aufbau und Betrieb von Rechenzentren vermittelt.

1. Grundlagen der Rechnerarithmetik
   1. Stellenwertarithmetik, Zahlensysteme
   2. Aussagenlogik und boolesche Operatoren
   3. Rechnerarithmetik
2. Integrierte Schaltkreise
   1. Integrierte Schaltkreise und Halbleiterproduktion
   2. Parallele und serielle Schnittstellen
   3. Komponenten der Hauptplatine
   4. Prozessoren und Speicher
3. Speichersysteme
   1. Festplattenspeicher
   2. Optische Speichermedien
   3. Magnetische Wechseldatenträger
   4. Solid State Disk
4. Ein-/Ausgabesysteme
   1. Eingabegeräte
   2. Sensorbildschirmsysteme
   3. Bildausgabegeräte
   4. Druckersysteme
5. Grundlagen der Datenübertragung
   1. Kabelgebundene Datenübertragung und Modulation
   2. Übertragung mittels Licht
   3. Antennen und Satellitentechnik
   4. Mobilfunknetze
   5. RFID und Near-Field Communication
6. Computernetze
   1. Netzwerk-Topologie
   2. Ethernet-Frame und Netzwerkprotokolle
   3. Switching, Routing und Datenflusssteuerung
   4. Netzwerkdiagnose
7. Server und Rechenzentren
   1. Multi-Tier-Architekturen
   2. Server-Systeme, Großrechner und Supercomputer
   3. Aufbau von Rechenzentren
   4. Aspekte der Sicherheit und des Betriebs von Rechenzentren
   5. Prinzipien der Virtualisierung

Der Kurs führt in die Funktion und die Anwendungsbereiche typischer Softwaresysteme ein, die in Unternehmen zum Einsatz kommen. Dazu bilden Konzepte der Softwareentwicklung und der Programmiersprachen die Grundlage. Der Kurs vermittelt notwendige Kenntnisse über Datenformate, deren Konversion, Komprimierung und Transformation, um diese auf die Repräsentation komplexer Daten anzuwenden. Er beschreibt Betriebssysteme für lokale und mobile Computer und deren konzeptionelle Unterschiede und Anwendungsbereiche. Darauf aufbauend werden typische Desktop-Applikationen von Text- bis zur Grafikverarbeitung vorgestellt und deren Einsatzgebiet erläutert. Nach einer Einführung in das Konzept der Datenbanken werden typische Server-basierte Lösungen für das Informationsmanagement behandelt. Der Kurs schließt mit einer Betrachtung ergonomischer Software-Aspekte und der Mensch-Maschine-Interaktion ab.

1. Grundlagen der Softwareentwicklung
   1. Grundlagen der Programmierung und Programmiersprachen
   2. Software-Lebenszyklus
   3. Software-Lizensierungsmodelle und Patentierung
2. Datenformate
   1. ASCII-Code, Unicode und Auszeichnungssprachen
   2. Seitenbeschreibungssprachen (HTML, XHTML, HTML5)
   3. Scriptsprachen für Webapplikationen
   4. Textformate
   5. Raster-, Vektor-, und Metagrafikformate (PNG, TIFF, JPEG, SVG, WMF)
3. Konversion, Komprimierung und Transformation von Daten
   1. Datenkonversion (XMI, Transcoding)
   2. Datenkomprimierung
   3. Datentransformation
   4. Anwendung auf audiovisuelle Daten
4. System-Software
   1. Firmware, BIOS, UEFI
   2. Betriebssysteme für Endanwender
   3. Serverbasierte Betriebssysteme
   4. Mobile Betriebssysteme
5. Desktop-Applikationen
   1. Office-Software
   2. Grafik- und Bildbearbeitungsprogramme
   3. Software für Mathematik und Statistik
   4. Destop-Publishing und Visualisierung
   5. Audio- und Videosysteme
6. Datenbanksysteme
   1. Relationale Datenbanken und SQL
   2. NoSQL und nicht-relationale Datenbanken
   3. In-Memory-Datenbanken
   4. Data Warehousing
7. Business-Systeme
   1. Webbasierte Systeme und Cloud-Lösungen
   2. Dokumenten- und Content-Management
   3. Ressourcenbasiertes Informationsmanagement
   4. Knowledge-Management, Dashboards und Expertensysteme
8. Ergonomie am Computerarbeitsplatz
   1. Anthropometrie und Systemergonomie
   2. Produkt- und Produktionsergonomie
   3. Computer-Arbeitsplatzergonomie
   4. Software-Ergonomie
   5. Designaspekte der grafischen Benutzerschnittstelle

Der Kurs vermittelt Studierenden Kenntnisse zur Identifizierung und Maßnahmenplanung im Umgang mit kriminellen Angriffen im digitalen Umfeld. Er beschreibt, wie Schwachstellen in Hardware und Software sowie in deren Anwendung für kriminelle Aktivitäten ausgenutzt werden können. Dazu werden typische Bedrohungsszenarien vorgestellt und die Wege, auf denen angreifende Systeme in ein Computersystem eindringen können.

Der Kurs führt zudem in Methoden der elektronischen Beweisführung ein und zeigt, wie im Angriffsfall rechtlich verwertbare Informationen gewonnen werden können. Im Anschluss werden die Entwicklung präventiver Maßnahmen und die Reaktionsmöglichkeiten im konkreten Bedrohungsfall erörtert. Der Kurs behandelt abschließend, wie aus Berichten der Sicherheitsbehörden (wie etwa BSI, Europol, NCA, FBI) Informationen zur aktuellen Sicherheitslage gewonnen werden können.

1. Einführung
   1. Computerkriminalität in Abgrenzung zu anderen Angriffen
   2. Schwachstellen in Computer und Mobilgeräten
   3. Eine Übersicht über Schadsoftware
   4. Social Engineering und der menschliche Faktor
2. Strafrechtliche Basis
   1. Identitätsmissbrauch
   2. Diebstahl von geistigem Eigentum
   3. Fälschung beweiserheblicher Daten
   4. Computerbetrug
3. Spezifische Delikte
   1. Datendiebstahl
   2. Digitale Erpressung
   3. Computersabotage
   4. Industriespionage
4. Angriffsvektoren
   1. Angriffe auf Chip- und Firmware-Ebene
   2. Angriffe auf Betriebssystemebene
   3. Angriffe auf Netzwerk- und Serverebene
   4. Angriffe auf Anwendungsebene
   5. Angriffe auf Organisationsebene
5. IT-Forensik und elektronische Beweisführung
   1. Identifizierung, Lokalisierung und der Umgang mit Polymorphismen
   2. Mechanismen zur Angriffserkennung
   3. Auffinden elektronischer Beweise
   4. Wiederherstellung von Daten und Beweisrückgewinnung
   5. Rechtliche Grenzen und prädiktive Methoden
6. Präventive Maßnahmen
   1. Maßnahmen auf Hardware-Ebene
   2. Zugangsberechtigung, Autorisierung und Authentifizierung
   3. Sensibilisierung & Schulung
   4. Vorfallreaktionsplanung
7. Reaktive Maßnahmen
   1. Erstbeurteilung und Schadensausmaß
   2. Unterbindung anhaltender Schäden
   3. Sammlung, Austausch und Verteilung von Information
   4. Zusammenarbeit mit Sicherheitsbehörden und Kooperationspartnern
   5. Handlungsempfehlungen für Unternehmen
8. Die aktuelle Sicherheitslage
   1. Aktuelle Berichte der Sicherheitsbehörden
   2. Bewertung der Empfehlungen der Sicherheitsbehörden
   3. Aktuelle Themen der Europol Awareness Campaign

Das Projekt führt Studierende in die praktische Planung einer Netzwerkinfrastruktur ein.

Unter vorgegebenen Rahmenbedingungen für ein Unternehmen eines ausgewählten Industriesektors, identifizieren die Studierenden die notwendigen Komponenten eines Computernetzes und definieren deren physikalische und logische Anordnung unter Berücksichtigung von Kosten, Skalierbarkeit, Ausfallsicherheit und Performanz.

Auf der Basis der entwickelten Infrastruktur werden Entscheidungsträgern entsprechende Empfehlungen zur konzeptionellen Planung eines Computernetzes vermittelt.

• Das Projekt dient zur Erstellung eines konzeptionellen Designs einer Netzwerkinfrastruktur. Ausgehend von einem Unternehmen eines gewählten Industriesektors (z.B. einem Medienunternehmen) werden folgende Rahmenbedingungen vorgegeben:

• Standorte, Gebäude je Standort und Zugangsterminals
• Abteilungen je Gebäude; Computerarbeitsplätze und Peripheriegeräte (z.B. Drucker, Scanner, Kopierer) je Abteilung
• benötigte Anwendungsserver (Application Layer)
• benötigte Dienste (z.B. Web, E-Mail, Directory Service, File Server, IP-Telefonie, Audio- und Videokonferenzdienste)
• benötigte administrative IT-Dienste (z.B. Helpdesk, Server-Administration, Backup)

  Aus diesen Vorgaben erstellen die Studierenden ein Design für eine Multi-Tier-Architektur in vier Schritten:

• Definition der benötigten Subnetze: Abschnitte, Segmente und Knotenpunkte (z.B. Hub, Bridge, Switch, Router, Gateway) werden in der jeweils kostengünstigsten Variante bestimmt.
• Erstellen einer physikalischen Topologie: Die benötigten Knotenpunkte werden unter Berücksichtigung von Knotengrad, Durchmesser, Konnektivität und Bisektionsbreite der Subnetze bestimmt und die Auswirkungen der bestimmten Parameter auf Kosten, Skalierbarkeit, Latenz, Ausfallsicherheit und Datendurchsatz abgeleitet.
• Erstellen einer logischen Topologie: Ausgehend von einer fiktiven IPv6-Netznummer eines Internet Service Providers wird eine logische Topologie mit IP-Adressbereichen und IP-Adressen für stationäre Computer (Endnutzer), Server, LAN Router, WAN Router, Switches, Wireless Access Points, und weitere benötigte Geräte (z.B. VoIP-Telefone, Zugangsterminals) erzeugt.

  Das Ergebnis wird graphisch in schematischen Darstellungen einer Multi-Tier-Architektur visualisiert und deren Aufbau unternehmerisch begründet.