Übungsaufgaben zur Systemhärtung: Betriebssystem, BIOS/UEFI, Rechte und mobile Endgeräte

Sieben Übungsaufgaben zur Systemhärtung: Du härtest neue Büro-PCs, sicherst einen Präsentationsrechner und ein Notebook unterwegs ab, ordnest Gefahren für Flurmonitore zu und erläuterst Least Privilege, Zero Trust, Updates und BYOD. Dazu kommen eine Härtungsliste für einen Datenbankserver, die Auswahl eines Mobile Device Managements, TPM, UEFI und Secure Boot sowie die Planung von Updates ohne Störung des Betriebs.

Systeme härten: Betriebssystem, BIOS/UEFI, Rechte und mobile Endgeräte

Ein frisch installiertes System ist auf Bequemlichkeit eingestellt, nicht auf Sicherheit. Härten heißt, die Angriffsfläche zu verkleinern: Du lernst, was vor der Inbetriebnahme zu tun ist (Lieferkette, Updates, Standardpasswörter), wie Du ein Betriebssystem mit Bordmitteln und Gruppenrichtlinien härtest, warum Protokollierung hilft und wo sie Grenzen hat, wie Least Privilege und Zero Trust umgesetzt werden, welche BIOS/UEFI-Einstellungen mit Secure Boot und TPM einen Rechner absichern und wie Du Notebooks, Smartphones und private Geräte (BYOD) mit Mobile Device Management schützt.

Übungsaufgaben zu Passwörtern, Mehr-Faktor-Authentifizierung und Zugangskontrolle

Sechs Übungsaufgaben zu Passwörtern, Mehr-Faktor-Authentifizierung und Zugangskontrolle: Du sicherst das Orga-Büro eines Barcamps ab, ordnest Maßnahmen Zutritt, Zugang und Zugriff zu, beschreibst die Anmeldung im Backend einer Freizeit-App, rechnest die Dauer eines Brute-Force-Angriffs aus, formulierst eine Passwortregel als if-Anweisung, wählst MFA-Faktoren aus, richtest IEEE 802.1X mit RADIUS ein, berätst eine Schule zu Passkeys und ordnest Identitäten und Rechte nach einem Identity- and Access-Management.

Passwörter, Mehr-Faktor-Authentifizierung und Zugangskontrolle

Wer an Daten will, muss drei Hürden nehmen: Zutritt, Zugang und Zugriff. Der Artikel zeigt, wie eine Anmeldung mit Passwort abläuft, was ein sicheres Passwort ausmacht (mit Rechnung zur Brute-Force-Dauer), wie Du Passwortregeln per Richtlinie durchsetzt und warum ein Passwort allein nicht mehr reicht. Danach geht es um Mehr-Faktor-Authentifizierung, Biometrie und Passkeys, die Anmeldung von Geräten am Netz (IEEE 802.1X mit RADIUS), den Schutz von Verwaltungsoberflächen und Identity- and Access-Management.

Authentifizierung und Autorisierung: Mehr-Faktor, Passwort-Reset, Single Sign-on und OAuth2

Bevor eine Anwendung Daten herausgibt, muss sie zwei Fragen klären: Wer bist Du (Authentifizierung)? Und was darfst Du (Autorisierung)? Der Artikel erklärt Authentifizierungsfaktoren und Mehr-Faktor-Anmeldung, Passkeys, ein sicheres „Passwort vergessen“, Single Sign-on mit seinen Vor- und Nachteilen sowie OAuth2 und OpenID Connect mit dem Ablauf des Authorization Code Flow. Zum Schluss geht es um Rollen und Rechte und um typische Denkfehler.

Übungsaufgaben zu Angriffen und Schadsoftware: Phishing, Malware, DDoS und Man-in-the-Middle

Vier Übungsaufgaben zu Angriffen und Schadsoftware: Du untersuchst eine verdächtige Rechnungsmail, erstellst ein Infoblatt zu Schadsoftware (mit englischem Sicherheitshinweis), bereitest nach einem Ransomware-Vorfall eine Sicherheitsschulung vor und untersuchst Angriffe auf das Netz eines Barcamps: Man-in-the-Middle per ARP-Spoofing im Paketmitschnitt, DDoS, DNS-Spoofing, Zero-Day-Lücken und KI-gestützte Erkennung.

Angriffe und Schadsoftware erkennen und abwehren: Phishing, Malware, DDoS und Man-in-the-Middle

Die meisten erfolgreichen Angriffe beginnen nicht mit genialer Technik, sondern mit einem Klick, einer veralteten Software oder einem überlasteten Server. Du lernst die wichtigsten Arten von Schadsoftware zu unterscheiden, Phishing-Mails und Social Engineering zu erkennen und richtig zu reagieren, den Ablauf von DDoS- und Man-in-the-Middle-Angriffen (inklusive ARP- und DNS-Spoofing) zu erläutern, Exploits und Zero-Day-Lücken einzuordnen und Anzeichen eines erfolgreichen Angriffs zu erkennen. Zu jedem Angriff gehören passende technische und organisatorische Gegenmaßnahmen.

Übungsaufgaben zu Schutzzielen, Sicherheitsrisiken und Datenschutz

Fünf Übungsaufgaben zu Schutzzielen, Schutzbedarfsfeststellung, sicherheitstechnischen Anforderungen, technischen und organisatorischen Maßnahmen von der Zutritts- bis zur Zugriffskontrolle, Zugriffsmodellen, Stand der Technik, ESD-Schutz und Datenträgerentsorgung, Schwachstellen, Gefährdungen und Risikobehandlung sowie zu Datenschutzerklärung, Einwilligung und Betroffenenrechten nach DSGVO.

Schutzziele, Schwachstellen und Sicherheitsrisiken

Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit sind die Grundwerte der Informationssicherheit, ergänzt um Authentizität und Verbindlichkeit. Der Artikel zeigt, wie Du das betroffene Schutzziel erkennst, Schwachstellen, Bedrohungen und Risiken unterscheidest, technische und organisatorische Maßnahmen von der Zutritts- bis zur Zugriffskontrolle ordnest und den Schutzbedarf nach IT-Grundschutz feststellst. Dazu kommen Art. 32 DSGVO, der Stand der Technik, ESD-Schutz und die sichere Entsorgung von Datenträgern.

Übungsaufgaben zur Tabellenkalkulation

Zwei Übungsaufgaben: Formeln mit WENN, SVERWEIS, WOCHENTAG, ZÄHLENWENN und Datumsrechnung angeben, absolute und gemischte Bezüge setzen, fremde Formeln und CSV-Dateien auf Fehler untersuchen, nicht sinnvolle Berechnungen erkennen sowie Einsatz und Grenzen einer Tabellenkalkulation beschreiben.

Tabellenkalkulation: Formeln, Bezüge und Funktionen sicher anwenden

Tabellenkalkulationen wie Excel oder LibreOffice Calc stecken in fast jedem Betrieb – und in vielen Aufgaben. Der Artikel erklärt Zellen, Bereiche und Arbeitsblätter, Formeln mit relativen, absoluten und gemischten Bezügen, die Funktionen WENN, SVERWEIS, WOCHENTAG und ZÄHLENWENN, das Rechnen mit Datumswerten, das Lesen und Korrigieren fremder Formeln, den Import von CSV-Dateien und die Frage, wann eine Datenbank die bessere Wahl ist.

Übungsaufgaben zu englischsprachigen Fachtexten und Datenblättern

Fünf Übungsaufgaben zu englischen Texten aus dem IT-Alltag: Du wertest das Datenblatt eines E-Paper-Türschilds aus, gibst die Schritte einer Einbauanleitung für eine SSD wieder, korrigierst ein Aufräum-Skript mithilfe eines englischen Manuals, entnimmst einem USV-Handbuch, einem Hilfetext und einer LED-Tabelle die nötigen Angaben für den Serverraum und vergleichst zwei NAS-Systeme anhand englischer Datenblätter.

Englischsprachige Fachtexte und Datenblätter auswerten

Datenblätter, Handbücher, Hilfetexte und Fehlermeldungen sind in der IT meist auf Englisch. Der Artikel zeigt, wie Du solche Texte gezielt auswertest: mit Lesestrategien (Skimming, Scanning, genaues Lesen), dem typischen Aufbau eines Datenblatts und seinen Abkürzungen, Signalwörtern wie „up to“, „default“ oder „must“, Anleitungen mit Warnhinweisen, Syntaxnotationen in Manuals, Statustabellen von LEDs, Zahlen- und Einheitenformaten, typischen False Friends und einem Grundwortschatz – und wie Du Antworten zu einem englischen Text auf Deutsch formulierst.

Übungsaufgaben zu SQL-Unterabfragen und Mengenoperationen

Vier Übungsaufgaben zu Unterabfragen und Mengenoperationen, zwei davon für den Einstieg – Vergleich mit berechneten Werten, IN, NOT IN mit NULL-Falle, EXISTS, korrelierte Unterabfragen, Prozentanteile, ALL, abgeleitete Tabellen, UPDATE und DELETE mit Unterabfrage, Archivieren, Merkmalstabellen, typische Fehlerbilder sowie UNION, UNION ALL, INTERSECT und EXCEPT.

SQL: Unterabfragen und Mengenoperationen

Eine Unterabfrage ist eine SELECT-Abfrage in Klammern, deren Ergebnis eine andere Abfrage weiterverwendet – als einzelner Wert, als Liste, als Tabelle oder als Wahrheitswert mit EXISTS. Der Artikel zeigt Unterabfragen in WHERE, SELECT und FROM, korrelierte Unterabfragen, Werte aus Merkmalstabellen, die NULL-Falle bei NOT IN und typische Fehlerbilder, Prozentanteile, ANY und ALL, Archivieren mit INSERT … SELECT und DELETE sowie die Mengenoperationen UNION, UNION ALL, INTERSECT und EXCEPT in MariaDB.

Fallunterscheidungen und NULL-Werte in SQL-Abfragen (CASE, IF, COALESCE)

Mit den Ablaufsteuerungsfunktionen von SQL triffst Du Entscheidungen innerhalb einer Abfrage: CASE WHEN … END und IF() geben je nach Bedingung unterschiedliche Werte aus, COALESCE und IFNULL ersetzen fehlende Werte, NULLIF erzeugt gezielt NULL. Der Artikel zeigt die Funktionen in Projektion, Sortierung und Bedingungen und nennt die Schreibweisen anderer DBMS.

Entwurfsmuster Beobachter (Observer)

Das Beobachter-Muster (Observer) sorgt dafür, dass viele Objekte automatisch erfahren, wenn sich ein anderes Objekt ändert – etwa alle Anzeigen, wenn neue Messwerte eintreffen. Der Artikel erklärt Problem und Rollen, das Klassendiagramm mit Realisierung und Aggregation, die Methoden addObserver, notifyObservers und update in Pseudocode und Java sowie den Ablauf im Sequenzdiagramm. Dazu kommen die Variante mit abstrakter Klasse, Push- und Pull-Modell, Namensvarianten wie Listener, der Zusammenhang mit MVC und Datenbindung sowie typische Fehler in Aufgaben.

Übungsaufgaben zum Entwurfsmuster Fabrikmethode

Zwei umfangreiche Übungsaufgaben zur Fabrikmethode: Teilnahmebestätigungen je Aktivitätsart in einer Freizeit-App (englische Architekturentscheidung, Rollen, Klassendiagramm ergänzen, Pseudocode, Fehlersuche im Java-Code) und Einträge auf den Flurmonitoren einer Mitfahr-App (Fallunterscheidungen durch Polymorphie und eine statische Fabrikmethode ersetzen, parametrisierte Fabrikmethode).

Entwurfsmuster Fabrikmethode (Factory Method)

Die Fabrikmethode ist ein Erzeugungsmuster: Statt an vielen Stellen mit new konkrete Klassen zu erzeugen, ruft eine Klasse eine überschreibbare Methode auf, und ihre Unterklassen entscheiden, welches Objekt entsteht. Der Artikel erklärt Rollen, Klassendiagramm und Pseudocode, die wichtige Einschränkung (gemeinsamer Obertyp der Produkte), die parametrisierte und die statische Fabrikmethode und zeigt typische Fehler in Aufgaben.

Übungsaufgaben zu Entwurfsmustern: Strategie, Zustand, Proxy und Dekorierer

Zwei umfangreiche Übungsaufgaben zu Entwurfsmustern: Rabattregeln eines Onlineshops als Strategie und Ausstattungsoptionen im Fahrradkonfigurator als Dekorierer; Aktivitäten einer Freizeit-App als Zustandsmuster und geschützte Profile als Proxy. Dazu kommen Vorteile und Kategorien von Mustern, ein englischer Fachtext, eine SQL-Abfrage und die Auswahl des passenden Musters.

Entwurfsmuster: Strategie, Zustand, Proxy und Dekorierer

Entwurfsmuster (design patterns) sind bewährte Lösungsschablonen für wiederkehrende Probleme im objektorientierten Entwurf. Der Artikel erklärt, wozu Muster gut sind, wie sie in Erzeugungs-, Struktur- und Verhaltensmuster eingeteilt werden, und stellt vier Muster ausführlich vor, die in Aufgaben immer wieder vorkommen: Strategie, Zustand, Proxy und Dekorierer – jeweils mit Problem, Klassendiagramm, Pseudocode bzw. Java und typischen Fehlern. Zum Schluss geht es um die Frage, welches Muster zu welcher Situation passt.

Übungsaufgaben zu einfachen SQL-Abfragen (Selektion, Projektion, Sortierung, Funktionen)

Drei Übungsaufgaben zu einfachen SELECT-Abfragen auf einer Tabelle – mit Spaltenauswahl und Aliasen, Bedingungen mit LIKE, BETWEEN, IN und NULL, Zählen, DISTINCT, den ersten n Zeilen, Vergleich mit dem Durchschnitt, Sortierung, Zeichenketten- und Datumsfunktionen, Postleitzahlen als Text, der Einordnung in DDL/DML/DQL sowie typischen Fehlern.

Sortieren und Begrenzen von Abfrageergebnissen (ORDER BY, LIMIT)

Mit ORDER BY legst Du die Reihenfolge der Ergebniszeilen fest – nach mehreren Spalten, auf- oder absteigend, auch nach Aliasen und Ausdrücken. Mit LIMIT gibst Du nur die ersten Zeilen aus, etwa für Ranglisten, Seiten oder das jüngste Mitglied. Der Artikel zeigt außerdem die typischen Stolperfallen: Sortieren „nach Alter“, Zahlen als Text, NULL-Werte und Gleichstand.

Übungsaufgaben zu Benutzern und Rechten in SQL (DCL)

Drei Übungsaufgaben zur Rechteverwaltung in MariaDB: Für Sensordaten in einem Akkulager richtest Du Datenbank und Konten ein und passt eine fremde Befehlsübersicht an (Stufe 2), für eine Mitfahr-App entwickelst Du ein Berechtigungskonzept und korrigierst ein fehlerhaftes Skript (Stufe 3), und für eine Freizeit-App legst Du Rollen mit Spaltenrechten und eine anonyme Auswertungssicht an (Stufe 3).

SQL: Benutzer und Rechte verwalten (DCL)

Nicht jede Person und nicht jedes Programm soll alles in einer Datenbank dürfen. Mit der Data Control Language (DCL) richtest Du Datenbanken für neue Anwendungen ein, legst Benutzer an (CREATE USER), vergibst Rechte (GRANT), entziehst sie wieder (REVOKE) und bündelst sie in Rollen. Dieser Artikel zeigt die Befehle in MariaDB-Notation, wie Du aus einem Anforderungstext ein Berechtigungskonzept entwickelst und welche Fehler häufig passieren.

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