Übungsaufgaben zu Passwörtern, Mehr-Faktor-Authentifizierung und Zugangskontrolle
https://bildung.social/@oerinformatik/
https://oer-informatik.de/passwort-mfa-uebungsaufgaben
Passwort, Passwortrichtlinie, Brute Force, Mehr-Faktor-Authentifizierung, Biometrie, Passkey, Zutrittskontrolle, IEEE 802.1X, RADIUS, Identity- and Access-Management, Übungsaufgaben, Prüfungsvorbereitung
tl/dr; (Bearbeitungszeit insgesamt 133 min, mehrere Aufgaben): Sechs Übungsaufgaben zu Passwörtern, Mehr-Faktor-Authentifizierung und Zugangskontrolle: In der Basisstufe sicherst Du das Orga-Büro und die Leih-Laptops eines Barcamps ab und ordnest Maßnahmen in der Werkstatt eines Fahrradherstellers Zutritt, Zugang und Zugriff zu. In der Kernstufe beschreibst Du die Anmeldung im Backend einer Freizeit-App, rechnest die Dauer eines Brute-Force-Angriffs aus, formulierst eine Passwortregel als if-Anweisung, wählst MFA-Faktoren für eine Moderationsoberfläche aus und richtest IEEE 802.1X mit RADIUS im Schulnetz ein. In der Profilstufe berätst Du eine Schule bei der Absicherung der Lehrkräfte-Anmeldung (mit englischem Text zu Passkeys) und ordnest bei einem Fahrradhersteller Identitäten, Rechte und Zutritt nach einem Identity- and Access-Management. Alle Beispiellösungen sind ausgeblendet und mit Punkteverteilung versehen [AI-Assisted]. (Zuletzt geändert am 28.10.2026)
Diese Übungsaufgaben gehören zum Artikel Passwörter, Mehr-Faktor-Authentifizierung und Zugangskontrolle.
Hinweise zur Bearbeitung: Bis zur Teil-1-Prüfung der IT-Berufe solltest Du die Basiskompetenz beherrschen, also Aufgabe 1.1 und Aufgabe 1.2. Als FISY, FIDP, FIDV, ISE, IKS oder IKD musst Du zur Teil-2-Prüfung Aufgaben auf Kernkompetenz-Ebene lösen können, das sind Aufgabe 2.1 und Aufgabe 2.2. Von IKS wird zusätzlich erwartet, dass ihnen Aufgaben auf Profilkompetenz-Ebene (Aufgabe 3.1 und Aufgabe 3.2) keine Probleme bereiten. Bei „nennen“ genügen Stichworte, bei „beschreiben“, „erläutern“ und „begründen“ erwartet die Aufgabe ganze Sätze mit Bezug zur Situation. Schreib Deine Antwort zuerst vollständig auf, bevor Du die Beispiellösung aufklappst; andere sachlich richtige Antworten sind ebenfalls richtig.
Du möchtest eigene Aufgaben zum Üben von einem KI-Sprachmodell generieren lassen?
Kopiere den Text in ein KI-Sprachmodell Deiner Wahl und passe Kompetenzstufe, Anzahl, Bearbeitungszeit und Szenario bei Bedarf an. Wie die Aufgaben aufgebaut sind, beschreibt der Artikel Wie sind die Aufgaben aufgebaut?. Prüfe die Ergebnisse mit dem Lehrartikel: KI-Sprachmodelle machen Fehler.
Erstelle neue Übungsaufgaben zum Thema „Passwörter, Mehr-Faktor-
Authentifizierung und Zugangskontrolle“.
Bauplan: Halte Dich an Aufbau, Kompetenzstufen, Operatoren,
Anforderungsbereiche, Punkte und Zeitschätzung, die im Artikel
https://oer-informatik.de/aufgaben-aufbau beschrieben sind.
Fachliche Grundlage:
- https://oer-informatik.de/passwort-mfa
- https://oer-informatik.de/authentifizierung
- https://oer-informatik.de/wlan
- https://oer-informatik.de/systemhaertung
- Stilbeispiel: https://oer-informatik.de/passwort-mfa-uebungsaufgaben
Die Aufgaben sollen Inhalte zu diesen Schlagwörtern abdecken:
- Passwort
- Passwortrichtlinie
- Brute Force
- Mehr-Faktor-Authentifizierung
- Biometrie
- Passkey
- Zutrittskontrolle
- IEEE 802.1X
- RADIUS
- Identity- and Access-Management
Kompetenzstufe: Basiskompetenz (alternativ: Kernkompetenz, Profilkompetenz, Expertise)
Anzahl: 1 Aufgabe mit Teilaufgaben
Bearbeitungszeit in Minuten ca.: <5 bis 30 min>
Szenario: eines der Szenarien aus dem Bauplan
Vorgehen:
1. Lies zuerst die verlinkten Artikel. Kannst Du keine Webseiten
abrufen, sag mir das, statt zu raten.
2. Steht bei einer Angabe noch ein Platzhalter in <…>, frag mich
zuerst danach. Richte Punkte und Zahl der Teilaufgaben nach der
Bearbeitungszeit (ca. 0,9 min je Punkt).
3. Gib je Aufgabe Titel mit Kompetenzstufe, Ausgangssituation und
Teilaufgaben mit Operator und Punktzahl aus, dazu die geschätzte
Bearbeitungszeit.
4. Gib die Beispiellösungen mit Punkteverteilung erst aus, wenn ich
danach frage.
Aufgabe 1.1: Orga-Büro und Leih-Laptops beim Barcamp (Basiskompetenz)
(ca. 14 min Bearbeitungszeit)
Du bist Auszubildende*r im Technikteam des Barcamps „Lernen.Digital.Leben 2027“ am Ratz und Rübe Berufskolleg (RRB) in Bielefeld. Im Orga-Büro A.010 lagern Badge-Drucker, Ersatz-Türschilder und fünf Leih-Laptops der Schul-IT OWL, auf denen die Anmeldeliste mit Namen und E-Mail-Adressen aller Teilnehmenden gespeichert ist. Emre Aksoy, Leiter des Technikteams, bittet Dich um Vorschläge zur Absicherung.
a) Für die Tür des Orga-Büros stehen zwei elektronische Lösungen zur Wahl: ein Tastenfeld, an dem alle Mitglieder des Orga-Teams denselben Zahlencode eingeben, oder ein Kartenleser, der die vorhandenen Schulausweise mit Chip liest. Nenne für jede Lösung einen Nachteil und entscheide Dich begründet für eine der beiden. (3 Punkte)
Je Nachteil 1 Punkt, Entscheidung mit Begründung 1 Punkt, z. B.:
- Tastenfeld: Der Code wird weitererzählt oder beim Eintippen beobachtet. Weil alle denselben Code nutzen, ist nicht erkennbar, wer die Tür geöffnet hat, und nach dem Barcamp muss der Code für alle geändert werden.
- Kartenleser: Lesegerät und Einrichtung kosten mehr, die Ausweise der Helfer*innen müssen einzeln freigeschaltet werden, und ein verlorener oder verliehener Ausweis öffnet die Tür, bis er gesperrt ist.
- Entscheidung, z. B. für den Kartenleser: Jede Berechtigung hängt an einer Person, lässt sich einzeln entziehen und zum Ende des Barcamps automatisch auslaufen lassen; Öffnungen sind nachvollziehbar. Eine begründete Entscheidung für das Tastenfeld (geringe Kosten für eine kurze Veranstaltung, Code wird danach geändert) ist ebenfalls richtig.
b) Für die Anmeldung an den Leih-Laptops werden fünf Varianten diskutiert. Gib für jede Variante an, aus welchen Kategorien (Wissen, Besitz, Inhärenz) die geprüften Merkmale stammen, und entscheide, ob es sich um eine Zwei-Faktor-Authentifizierung handelt. (5 Punkte)
| Nr. | Variante | Kategorien | Zwei-Faktor? |
|---|---|---|---|
| 1 | Passwort und Antwort auf eine Sicherheitsfrage („Name des ersten Haustiers“) | ||
| 2 | Schulausweis im USB-Kartenleser und PIN | ||
| 3 | Passwort und Code aus einer Authenticator-App auf dem Smartphone | ||
| 4 | Fingerabdruck und Gesichtserkennung | ||
| 5 | USB-Sicherheitsschlüssel, der ohne PIN eingesteckt wird |
Je Zeile 1 Punkt:
| Nr. | Kategorien | Zwei-Faktor? |
|---|---|---|
| 1 | Wissen + Wissen | nein |
| 2 | Besitz + Wissen | ja |
| 3 | Wissen + Besitz (der Code entsteht nur auf dem registrierten Smartphone) | ja |
| 4 | Inhärenz + Inhärenz | nein |
| 5 | nur Besitz | nein |
Eine Zwei-Faktor-Authentifizierung verlangt zwei unabhängige Merkmale aus unterschiedlichen Kategorien. Zwei Merkmale derselben Kategorie (Nr. 1, Nr. 4) lassen sich oft auf demselben Weg erbeuten, und Nr. 5 prüft nur ein einziges Merkmal.
c) Dimitrios Papadopoulos schlägt für das gemeinsame Postfach des Orga-Teams fünf Passwörter vor.
| Nr. | Vorschlag |
|---|---|
| 1 | Barcamp2027! |
| 2 | Dimitrios1980 |
| 3 | qwertz123456 |
| 4 | Tafel-Kreide-Ufo-Rakete-7 |
| 5 | B@rc4mp |
Bestimme das sicherste Passwort und begründe Deine Wahl. Leite außerdem aus den Schwächen von zwei anderen Vorschlägen je eine Regel für sichere Passwörter ab. (4 Punkte)
Nr. 4 (1 Punkt), weil es mit 25 Zeichen am längsten ist, aus zufällig kombinierten Wörtern mit Trennzeichen und Ziffer besteht und keinen Bezug zum Barcamp oder zu Personen hat (1 Punkt).
Regeln (je 1 Punkt), zwei aus:
- aus Nr. 5: ausreichend lang (mindestens 12, besser 15 Zeichen oder eine Passphrase), weil jede weitere Stelle die Zahl der Kombinationen vervielfacht;
- aus Nr. 2: keine Namen, Geburtsjahre oder andere persönliche Angaben, weil Angreifende diese zuerst ausprobieren;
- aus Nr. 3: keine Tastaturmuster oder Zahlenfolgen, weil sie in jeder Angriffsliste stehen;
- aus Nr. 1 und Nr. 5: keine Begriffe aus dem eigenen Umfeld, auch nicht mit Ersetzungen wie
@füra, weil Wörterbuchangriffe solche Abwandlungen automatisch durchprobieren.
d) Die Leih-Laptops haben einen Fingerabdrucksensor, aber keinen Kartenleser, und werden während des Barcamps von mehreren Helfer*innen genutzt. Schlage eine Anmeldung mit zwei Faktoren vor, begründe, warum sie zwei Faktoren prüft, und nenne ein Risiko, das trotzdem bleibt. (3 Punkte)
Vorschlag (1 Punkt), z. B.: Jede Helferin und jeder Helfer erhält ein persönliches Konto und meldet sich mit Passwort und einem Code aus der Authenticator-App auf dem eigenen Smartphone an.
Begründung (1 Punkt): Das Passwort gehört zur Kategorie Wissen, der Code zur Kategorie Besitz, weil er nur auf dem registrierten Smartphone entsteht. Ein Fingerabdruck allein wäre dagegen nur ein Faktor.
Restrisiko (1 Punkt), eines aus: Der Code kann auf einer gefälschten Anmeldeseite abgefragt werden; ein angemeldeter Laptop bleibt unbeaufsichtigt stehen (Bildschirmsperre nötig); Helfer*innen ohne Smartphone brauchen ein Ersatzverfahren; die Konten müssen nach dem Barcamp gesperrt werden.
Aufgabe 1.2: Zugänge in Werkstatt und Lager (Basiskompetenz)
(ca. 13 min Bearbeitungszeit)
Du bist Auszubildende*r bei der CSB-Rad GmbH in Bielefeld-Sennestadt. In der Werkstatt arbeiten die Monteur*innen mit Tablets, auf denen Aufträge und Kundendaten angezeigt werden. Werkstattleiter Bastian Ludwig möchte die Abläufe vereinfachen und die Sicherheit verbessern.
a) Ordne die folgenden Maßnahmen jeweils dem Zutrittsschutz, dem Zugangsschutz oder dem Zugriffsschutz zu. (3 Punkte)
| Maßnahme | Zutritt | Zugang | Zugriff |
|---|---|---|---|
| 1. Kund*innen betreten die Werkstatt nur in Begleitung. | |||
| 2. Die Tablets sperren sich nach zwei Minuten und lassen sich nur mit PIN entsperren. | |||
| 3. Monteur*innen sehen in der Auftragsverwaltung nur Aufträge, aber keine Rechnungen. | |||
| 4. Der Serverschrank im Lager ist abgeschlossen. | |||
| 5. Für den Onlineshop-Login wird ein zweiter Faktor verlangt. | |||
| 6. Der Ordner „Konstruktion“ auf dem Dateiserver ist nur für die Werkstattleitung freigegeben. |
Je zwei richtige Zeilen 1 Punkt:
| Maßnahme | Zutritt | Zugang | Zugriff |
|---|---|---|---|
| 1. Begleitung von Kund*innen | x | ||
| 2. Tablet-Sperre mit PIN | x | ||
| 3. nur Aufträge sichtbar | x | ||
| 4. abgeschlossener Serverschrank | x | ||
| 5. zweiter Faktor beim Login | x | ||
| 6. Ordnerfreigabe nur für Werkstattleitung | x |
Merkhilfe: Zutritt mit den Füßen, Zugang mit der Anmeldung, Zugriff auf die Daten.
b) Bastian Ludwig schlägt vor, dass sich alle Monteur*innen künftig mit dem gemeinsamen Konto werkstatt und dem Passwort CSBrad2016 an den Tablets anmelden. Nenne zwei Probleme dieses Vorschlags. (2 Punkte)
Je 1 Punkt, zwei aus:
- Das Passwort ist leicht zu erraten (Firmenname und Gründungsjahr).
- Aktionen lassen sich keiner Person zuordnen (keine Nachvollziehbarkeit).
- Verlässt jemand das Unternehmen, muss das Passwort für alle geändert werden; einzelne Personen lassen sich nicht sperren.
- Ein von vielen genutztes Passwort wird schnell weitergegeben oder aufgeschrieben.
- Rechte lassen sich nicht nach Person unterscheiden.
c) Die Buchhalterin Natalia Wróbel verwendet nach eigener Aussage „ein gutes Passwort für alles“. Beschreibe, warum ein Passwort nicht für mehrere Dienste verwendet werden sollte, und nenne ein Hilfsmittel, mit dem sie viele unterschiedliche Passwörter handhaben kann. (3 Punkte)
Beschreibung (2 Punkte): Wird einer der Dienste gehackt oder das Passwort per Phishing erbeutet, probieren Angreifende es automatisiert bei vielen anderen Diensten aus. Mit einem einzigen Passwort sind dann alle Zugänge auf einmal offen, auch die zur Buchhaltung und zum Bankportal.
Hilfsmittel (1 Punkt): Passwortmanager, der für jeden Dienst ein langes Zufallspasswort erzeugt und verschlüsselt speichert (geschützt mit einem starken Hauptpasswort und möglichst einem zweiten Faktor).
d) Im Bankportal der CSB-Rad GmbH meldet sich Natalia Wróbel mit Benutzername und Passwort an und bestätigt danach einen Code, den die Banking-App auf ihrem Diensthandy anzeigt. Erläutere, warum es sich dabei um eine Zwei-Faktor-Authentifizierung handelt, und nenne zwei weitere technische Möglichkeiten für einen zweiten Faktor. (4 Punkte)
Erläuterung (2 Punkte): Das Passwort gehört zur Kategorie Wissen, der Code aus der App zur Kategorie Besitz, weil er nur auf dem registrierten Diensthandy erzeugt bzw. angezeigt wird. Es werden also zwei unabhängige Faktoren aus unterschiedlichen Kategorien geprüft.
Weitere Möglichkeiten (je 1 Punkt), zwei aus: Hardware-Token bzw. USB-/NFC-Sicherheitsschlüssel (FIDO2), Chipkarte mit Kartenleser, TAN-Generator mit Bankkarte, Fingerabdruck oder Gesichtserkennung, Code per SMS (weniger sicher).
e) Der Schlüssel zum Serverschrank im Lager liegt nur bei Bastian Ludwig. Beschreibe ein Risiko dieser Lösung und wie ein elektronisches Schloss es verringern kann. (2 Punkte)
Risiko (1 Punkt), z. B.: Ist Bastian Ludwig krank oder im Urlaub, kommt im Störungsfall niemand an den Server; ein verlorener oder nachgemachter Schlüssel öffnet den Schrank unbemerkt.
Verbesserung (1 Punkt), z. B.: Ein elektronisches Schloss mit Transponder oder PIN erlaubt mehreren berechtigten Personen den Zutritt, verlorene Transponder lassen sich sofort sperren, und jede Öffnung wird protokolliert.
Aufgabe 2.1: Anmeldung und Passwörter im Backend einer Freizeit-App (Kernkompetenz)
(ca. 33 min Bearbeitungszeit)
Du bist Auszubildende*r im Entwicklungsteam der Let’s Meet GmbH in Bielefeld. Das Team um Yusuf Demir baut das Backend der Freizeit-App neu auf. Beim Import der Altdaten stellt sich heraus, dass der frühere Dienstleister die Passwörter mit ungesalzenem SHA-256 gespeichert hatte; im neuen Backend werden sie mit bcrypt gespeichert, und alle Altkonten müssen bei der nächsten Anmeldung ein neues Passwort vergeben.
a) Beschreibe den Ablauf, wenn sich eine Nutzerin mit E-Mail-Adresse und Passwort in der App anmeldet und das Backend das Passwort prüft. (3 Punkte)
Je Schritt 1 Punkt:
- Das Backend sucht das Konto zur eingegebenen E-Mail-Adresse in der Tabelle
benutzerund liest den gespeicherten bcrypt-Hash (er enthält Salt und Kostenfaktor). - Es berechnet mit diesem Salt und Kostenfaktor den Hashwert des eingegebenen Passworts.
- Stimmt der berechnete Wert mit dem gespeicherten überein, ist die Nutzerin authentifiziert und erhält ein Sitzungs- bzw. Zugangstoken; sonst wird die Anmeldung abgelehnt (mit einer neutralen Fehlermeldung) und der Fehlversuch gezählt.
b) Jonas Weber fragt, warum man nicht einfach das Passwort verschlüsselt oder wie bisher mit SHA-256 speichert. Erläutere, warum Passwörter als Hashwert mit Salt und mit einem langsamen Verfahren wie bcrypt gespeichert werden. (4 Punkte)
- Hashwert statt Klartext oder Verschlüsselung (2 Punkte): Eine Hashfunktion ist eine Einwegfunktion; aus dem Hashwert lässt sich das Passwort nicht zurückrechnen. Wird die Datenbank gestohlen, liegen keine Klartextpasswörter vor. Ein verschlüsseltes Passwort könnte dagegen mit dem Schlüssel, der auf dem Server liegen müsste, entschlüsselt werden, und Administrator*innen könnten es lesen.
- Salt (1 Punkt): Ein zufälliger Wert je Konto sorgt dafür, dass gleiche Passwörter unterschiedliche Hashwerte haben; vorberechnete Tabellen (Rainbow Tables) und das gleichzeitige Knacken vieler Konten funktionieren nicht.
- Langsames Verfahren (1 Punkt): SHA-256 ist auf Geschwindigkeit ausgelegt, Grafikkarten berechnen Milliarden Werte pro Sekunde. bcrypt ist absichtlich aufwendig (Kostenfaktor); eine einzelne Anmeldung merkt das nicht, das Durchprobieren vieler Passwörter wird aber um viele Zehnerpotenzen langsamer.
c) Yusuf Demir will die Wirkung an Zahlen zeigen. Angreifende können mit gemieteten Grafikkarten 10^{10} SHA-256-Hashwerte pro Sekunde, aber nur 2 \cdot 10^4 bcrypt-Hashwerte pro Sekunde berechnen. Gehe von zufällig gewählten Passwörtern aus.
ca) Überprüfe mithilfe einer Rechnung, wie lange es höchstens dauert, ein 8-stelliges Passwort aus 94 möglichen Zeichen je Stelle bei einem SHA-256-Hash per Brute Force zu finden. Gib das Ergebnis in Tagen an. (3 Punkte)
Geg.: Zeichenvorrat z = 94; Länge n = 8; Rate v_{SHA} = 10^{10}\ \frac{1}{\mathrm{s}}, v_{bcrypt} = 2 \cdot 10^{4}\ \frac{1}{\mathrm{s}}; 1\ \mathrm{d} = 86400\ \mathrm{s}, 1\ \mathrm{a} = 365\ \mathrm{d} = 31536000\ \mathrm{s}
Ges.: maximale Dauer t in Tagen
\text{I:}\quad K = z^n \qquad \text{II:}\quad t = \frac{K}{v}
I in II:
t = \frac{z^n}{v_{SHA}}
t = \frac{94^8}{10^{10}\ \frac{1}{\mathrm{s}}} = \frac{6095689385410816}{10^{10}\ \frac{1}{\mathrm{s}}} \approx 609568{,}939\ \mathrm{s}
t \approx \frac{609568{,}939\ \mathrm{s}}{86400\ \frac{\mathrm{s}}{\mathrm{d}}} \approx \underline{\underline{7{,}055\ \mathrm{d}}}
Das Passwort ist spätestens nach gut einer Woche gefunden, im Mittel nach etwa der Hälfte der Zeit.
Bewertung: Ansatz mit z^n 1 Punkt, Division durch die Rate 1 Punkt, Umrechnung und Ergebnis 1 Punkt.
cb) Berechne die maximale Dauer für ein Passwort aus 15 zufälligen Kleinbuchstaben (26 Zeichen) bei SHA-256 in Jahren. (2 Punkte)
Ges.: maximale Dauer t in Jahren für z = 26, n = 15
t = \frac{z^n}{v_{SHA}} = \frac{26^{15}}{10^{10}\ \frac{1}{\mathrm{s}}} \approx \frac{1{,}677 \cdot 10^{21}}{10^{10}\ \frac{1}{\mathrm{s}}} \approx 1{,}677 \cdot 10^{11}\ \mathrm{s}
t \approx \frac{1{,}677 \cdot 10^{11}\ \mathrm{s}}{31536000\ \frac{\mathrm{s}}{\mathrm{a}}} \approx \underline{\underline{5318{,}554\ \mathrm{a}}}
Bewertung: Rechnung 1 Punkt, Ergebnis mit Umrechnung 1 Punkt.
cc) Berechne die maximale Dauer für das Passwort aus ca) bei bcrypt in Jahren und beurteile anhand der drei Ergebnisse, was Passwortlänge und Hashverfahren jeweils bewirken. (2 Punkte)
Ges.: maximale Dauer t in Jahren für z = 94, n = 8 bei bcrypt
t = \frac{94^8}{2 \cdot 10^{4}\ \frac{1}{\mathrm{s}}} \approx 3{,}048 \cdot 10^{11}\ \mathrm{s} \approx \frac{3{,}048 \cdot 10^{11}\ \mathrm{s}}{31536000\ \frac{\mathrm{s}}{\mathrm{a}}} \approx \underline{\underline{9664{,}652\ \mathrm{a}}}
(1 Punkt)
Beurteilung (1 Punkt): Die Länge wirkt stärker als der Zeichenvorrat: 15 Kleinbuchstaben halten bei gleichem Verfahren rund 275.000-mal länger als 8 beliebige Zeichen. Das langsame Hashverfahren schützt auch kürzere Passwörter: Dasselbe 8-stellige Passwort hält bei bcrypt etwa 500.000-mal länger als bei SHA-256. Beides zusammen, lange Passwörter und ein langsames, gesalzenes Verfahren, ist am wirksamsten. Gegen Wörterbuchpasswörter hilft die Rechnung nicht, weil diese viel früher getestet werden.
d) Für neue Passwörter gilt bei Let’s Meet folgende Richtlinie: Ein Passwort ist zulässig, wenn es nicht auf der Sperrliste geleakter Passwörter steht und entweder mindestens 15 Zeichen lang ist oder mindestens 10 Zeichen lang ist und mindestens drei der vier Zeichenarten (Großbuchstaben, Kleinbuchstaben, Ziffern, Sonderzeichen) enthält.
Erstelle eine if-Anweisung in Pseudocode, die prüft, ob ein Passwort der Richtlinie entspricht, und eine passende Meldung ausgibt. Verwende die logischen Variablen gesperrt, gross, klein, ziffer, sonder (jeweils wahr, wenn die Bedingung zutrifft) und die ganzzahlige Variable laenge. (6 Punkte)
dreiVonVier: boolean := (gross und klein und ziffer) oder (gross und klein und sonder) oder (gross und ziffer und sonder) oder (klein und ziffer und sonder)
wenn nicht gesperrt und (laenge >= 15 oder (laenge >= 10 und dreiVonVier)) dann
Ausgabe "Passwort zulässig"
sonst
Ausgabe "Passwort entspricht nicht der Richtlinie"
Ende wenn
Bewertung: Ausdruck „drei von vier“ 2 Punkte (alle vier Kombinationen mit UND, verknüpft mit ODER); Längenbedingungen mit ODER und richtiger Klammerung 2 Punkte; Verneinung der Sperrliste mit UND 1 Punkt; Syntax der if-Anweisung mit beiden Ausgaben 1 Punkt.
Alternative für „drei von vier“: Die Wahrheitswerte als 0 und 1 zählen (anzahl := 0, je erfüllter Zeichenart anzahl := anzahl + 1) und anzahl >= 3 prüfen. Achte auf die Klammern: Ohne sie bindet UND stärker als ODER, und ein gesperrtes Passwort mit mindestens 10 Zeichen und drei Zeichenarten würde fälschlich zugelassen.
e) Nenne zwei weitere sinnvolle Regeln für die Passwortrichtlinie, die nicht die Länge oder die Zeichenarten betreffen. (2 Punkte)
Je 1 Punkt, zwei aus: kein Bestandteil von Vor- oder Nachnamen bzw. E-Mail-Adresse; keine trivialen Folgen oder Tastaturmuster; keine Wörter aus Wörterbüchern bzw. Namen der App; Wechsel erzwingen, wenn das Passwort in einem Datenleck auftaucht; vorübergehende Sperre bzw. Verzögerung nach mehreren Fehlversuchen; neues Passwort darf nicht dem alten entsprechen.
f) Im englischsprachigen Team-Wiki findest Du folgenden Hinweis:
Why we enforce two-factor authentication for staff accounts: Passwords leak. They are reused across services, typed into fake login pages and collected by malware. Once an attacker holds a valid password, our servers cannot tell them apart from the real user. A second factor changes that: a stolen password alone no longer opens the account. In addition, an unexpected login prompt on your phone is an early warning that someone knows your password, so we can lock the account before damage is done.
Gib zwei Argumente aus dem Text an, warum Let’s Meet für Konten der Beschäftigten eine Zwei-Faktor-Authentifizierung verlangt. (4 Punkte)
Je Argument 2 Punkte, zwei aus:
- Passwörter gelangen auf vielen Wegen in fremde Hände: Sie werden mehrfach verwendet, auf gefälschten Anmeldeseiten eingegeben oder von Schadsoftware gesammelt.
- Wer ein gültiges Passwort hat, ist für die Server nicht von der berechtigten Person zu unterscheiden; mit zweitem Faktor reicht ein gestohlenes Passwort allein nicht mehr.
- Eine unerwartete Anmeldeanfrage auf dem Smartphone warnt frühzeitig, dass jemand das Passwort kennt; das Konto kann gesperrt werden, bevor Schaden entsteht.
g) Das Support-Team nutzt eine Moderationsoberfläche, mit der es Profile sperren und Meldungen bearbeiten kann. Auch dort soll eine Mehr-Faktor-Authentifizierung eingeführt werden.
ga) Nenne drei Vorteile einer Mehr-Faktor-Authentifizierung für die Moderationsoberfläche. (3 Punkte)
Je 1 Punkt, drei aus: höhere Sicherheit, weil ein erbeutetes Passwort allein nicht genügt; Schutz gegen Phishing und Wiederverwendung geleakter Passwörter; geringere Abhängigkeit von der Passwortqualität; Angriffsversuche werden erkennbar; Nachweis gegenüber Datenschutzaufsicht und Kundschaft, dass der Zugriff auf Profildaten angemessen geschützt ist (Compliance, Art. 32 DSGVO); Flexibilität bei der Wahl des Verfahrens.
gb) Nenne vier mögliche Faktoren bzw. Merkmale für eine Mehr-Faktor-Authentifizierung. (4 Punkte)
Je 1 Punkt, vier aus: Passwort oder PIN (Wissen); Einmalcode aus einer Authenticator-App bzw. per SMS; Hardware-Token bzw. FIDO2-Sicherheitsschlüssel; Smartcard; Fingerabdruck; Gesichtserkennung; Standort bzw. Firmennetz. Es genügt die Nennung der Kategorie (Wissen, Besitz, Inhärenz, Ort) oder eines passenden Beispiels.
gc) Wähle zwei der genannten Faktoren für die Anmeldung an der Moderationsoberfläche aus und begründe Deine Auswahl. (3 Punkte)
Auswahl 1 Punkt, Begründung 2 Punkte, z. B.:
Passwort und FIDO2-Sicherheitsschlüssel. Das Passwort ist ein statischer Faktor (Wissen), der Schlüssel ein dynamischer Faktor (Besitz), der für jede Anmeldung eine neue Signatur erzeugt. Weil der Schlüssel an die echte Adresse der Oberfläche gebunden ist, ist die Kombination phishing-resistent; das ist bei einem Zugang mit Rechten auf viele Profile wichtig. Die Kosten für wenige Support-Beschäftigte sind gering.
Ebenfalls richtig: Passwort und Einmalcode aus einer Authenticator-App (statisch plus dynamisch, keine Zusatzkosten), sofern begründet. Zwei Faktoren aus derselben Kategorie erhalten keine Punkte für die Auswahl.
Aufgabe 2.2: Netzzugang und Verwaltung im Schulnetz (Kernkompetenz)
(ca. 26 min Bearbeitungszeit)
Du bist Auszubildende*r bei der Schul-IT OWL, die das Netz des Ratz und Rübe Berufskollegs betreut. Für das Barcamp und den Schulbetrieb sollen Netzzugänge besser abgesichert werden. Deine Ausbilderin Svenja Krämer gibt Dir mehrere Arbeitsaufträge.
a) Die E-Ink-Türschilder melden sich an einem eigenen WLAN mit WPA2-Personal an; alle Türschilder kennen denselben Pre-Shared Key (PSK). Nach dem letzten Barcamp fehlt ein Türschild. Beurteile, was dieser Verlust für die Sicherheit des Türschild-WLANs bedeutet, und erkläre dabei, wie der PSK bei der Anmeldung eines Türschilds genutzt wird. Beschreibe außerdem, was eine Anmeldung je Gerät in diesem Fall besser machen würde. (5 Punkte)
Nutzung des PSK (2 Punkte): Access Point und Türschild berechnen aus der Passphrase (zusammen mit der SSID) denselben Hauptschlüssel. Im Vier-Wege-Handshake tauschen sie Zufallszahlen aus, leiten daraus die Sitzungsschlüssel ab und zeigen sich mit einer Prüfsumme, dass beide vom gleichen Hauptschlüssel ausgegangen sind. Der PSK selbst wird dabei nie gesendet.
Folgen des Verlusts (2 Punkte): Der PSK ist im Türschild gespeichert und lässt sich auslesen. Wer ihn kennt, kann sich als beliebiges Gerät mit dem Türschild-WLAN verbinden und bei WPA2-Personal mit einem mitgeschnittenen Handshake sogar den Verkehr der übrigen Türschilder entschlüsseln. Abhilfe schafft nur ein neuer PSK, der auf allen Türschildern geändert werden muss.
Anmeldung je Gerät (1 Punkt): Hat jedes Türschild eigene Zugangsdaten (z. B. Zertifikat über IEEE 802.1X oder ein eigener PSK je Gerät), wird nur das fehlende Türschild gesperrt; alle anderen arbeiten ohne Änderung weiter.
b) Die kabelgebundenen Netzwerkdosen im Foyer sollen per IEEE 802.1X geschützt werden. Am Switch SW-A0 ist dort das Check-in-Terminal CHK-03 angeschlossen; die Anmeldedaten prüft der RADIUS-Server der Schul-IT. Ordne den drei Geräten die Rollen bei 802.1X zu und beschreibe jeweils deren Aufgabe. (3 Punkte)
Je 1 Punkt:
| Gerät | Rolle | Aufgabe |
|---|---|---|
| Check-in-Terminal CHK-03 | Supplicant | weist sich mit seinen Anmeldedaten bzw. seinem Zertifikat aus |
| Switch SW-A0 | Authenticator | lässt am Port zunächst nur Anmeldeverkehr (EAP) zu, leitet ihn an den RADIUS-Server weiter und gibt den Port erst nach der Zusage frei |
| RADIUS-Server | Authentication Server | prüft die Anmeldedaten und meldet „erlaubt“ oder „abgelehnt“, ggf. mit dem zugewiesenen VLAN |
c) An den Netzwerkdosen im Foyer melden sich künftig drei Arten von Geräten an: die Check-in-Terminals der Schul-IT (mit Gerätezertifikat), die Dienst-Notebooks der Lehrkräfte (Anmeldung mit dem Schulkonto) und gelegentlich fremde Geräte, die jemand einsteckt. Jede Gruppe soll in ein eigenes VLAN: Check-in-VLAN 30, Lehrkräfte-VLAN 20 und Quarantäne-VLAN 99 ohne Zugriff auf das Schulnetz. Erläutere, wie der RADIUS-Server zusammen mit dem Switch SW-A0 diese Zuordnung umsetzt, ohne dass die Ports fest einem VLAN zugeordnet sind. (4 Punkte)
- Regeln im RADIUS-Server (2 Punkte): Für jede Gruppe gibt es eine eigene Richtlinie, z. B. „gültiges Zertifikat der CA der Schul-IT, Gerätegruppe Check-in“ → VLAN 30 und „Konto in der Gruppe Lehrkräfte“ → VLAN 20. Die VLANs müssen auf dem Switch angelegt und die Ports für 802.1X mit dynamischer VLAN-Zuweisung eingerichtet sein.
- Übermittlung an den Switch (1 Punkt): Mit der Zusage (Access-Accept) schickt der RADIUS-Server die Attribute
Tunnel-Type = VLAN,Tunnel-Medium-Type = 802undTunnel-Private-Group-ID = 30bzw.20(RFC 3580). SW-A0 schaltet den Port für dieses Gerät in das genannte VLAN. - Fremde Geräte (1 Punkt): Sie können sich nicht ausweisen. Der RADIUS-Server lehnt sie ab (Access-Reject), und der Switch schaltet den Port in das Quarantäne-VLAN 99 bzw. lässt ihn gesperrt.
d) Der Badge-Drucker im Foyer beherrscht kein IEEE 802.1X. Emre Aksoy schlägt vor, ihn anhand seiner MAC-Adresse zuzulassen. Beurteile den Vorschlag und beschreibe eine Maßnahme, mit der sich das verbleibende Risiko begrenzen lässt. (3 Punkte)
Beurteilung (2 Punkte): Für Geräte ohne 802.1X-Unterstützung ist die Freigabe über die MAC-Adresse (MAC Authentication Bypass) oft die einzige Möglichkeit. Sie ist aber keine echte Authentifizierung: Die MAC-Adresse steht auf dem Typenschild oder in der Statusseite des Druckers und lässt sich an jedem Notebook einstellen. Wer den Drucker absteckt, kommt mit dieser Adresse ins Netz. Der Vorschlag ist deshalb nur mit Einschränkungen vertretbar.
Maßnahme (1 Punkt), eine aus: Der RADIUS-Server schaltet den Port in ein eigenes Drucker-VLAN, aus dem die Firewall nur die nötigen Verbindungen zulässt; der Switch meldet, wenn am Port die Verbindung abreißt oder die MAC-Adresse an einem anderen Port auftaucht; Drucker und Netzwerkdose stehen in einem abschließbaren Schrank.
e) Nenne zwei weitere Möglichkeiten, wie sich Personen oder Geräte am Netzwerk authentifizieren können. (2 Punkte)
Je 1 Punkt, zwei aus: Benutzername und Passwort gegen einen RADIUS-Server (z. B. PEAP); Zertifikat bzw. asymmetrische Kryptografie; Kerberos-Anmeldung in der Domäne; VPN mit Zertifikat und zweitem Faktor; Captive Portal mit Voucher; Zwei-Faktor-Authentifizierung.
f) Die Verwaltungsoberfläche der Firewall soll nur noch von Geräten der Schul-IT OWL erreichbar sein. Beschreibe zwei Maßnahmen, die dazu auf der Firewall bzw. dem Webserver der Oberfläche getroffen werden können. (4 Punkte)
Je Maßnahme 2 Punkte, zwei aus:
- Zugriff nur aus bestimmten IP-Adressbereichen bzw. aus dem Managementnetz der Schul-IT zulassen (Allow-List); alle anderen Quelladressen werden verworfen.
- Die Oberfläche ist nur über das VPN der Schul-IT erreichbar und nicht aus dem Schul- oder Gästenetz bzw. dem Internet.
- Zugriff nur mit Client-Zertifikat (gegenseitiges TLS), das ausschließlich auf den Geräten der Schul-IT installiert ist.
Ungeeignet ist ein allgemeines, nicht personenbezogenes Passwort, weil es sich verbreitet und nicht einzelnen Geräten zugeordnet ist.
g) Die Leih-Laptops und Check-in-Tablets sollen an die zentrale Benutzerverwaltung (Verzeichnisdienst) der Schul-IT angebunden werden, statt auf jedem Gerät lokale Konten anzulegen. Erläutere den wesentlichen Vorteil dieser Anbindung. (3 Punkte)
Konten, Gruppen, Passwortregeln und MFA werden an einer Stelle verwaltet und gelten für alle Geräte (1 Punkt). Jede Person meldet sich mit ihrem persönlichen Konto an allen Geräten an; nach dem Barcamp oder beim Ausscheiden aus dem Orga-Team wird das Konto einmal zentral gesperrt und ist sofort auf allen Geräten gesperrt (1 Punkt). Rechte werden über Gruppen vergeben und Anmeldungen zentral protokolliert, statt auf jedem Gerät lokale Konten mit eigenen Passwörtern zu pflegen (1 Punkt).
h) Die Check-in-Tablets sollen per Bluetooth mit den Badge-Druckern gekoppelt werden. Dabei müssen sich Tablet und Drucker gegenseitig authentifizieren. Beschreibe zwei mögliche Verfahren. (4 Punkte)
Je Verfahren 2 Punkte, zwei aus:
- PIN bzw. Zahlenvergleich: Der Drucker zeigt eine Zahl an (oder hat eine individuelle PIN), die am Tablet eingegeben bzw. bestätigt wird. Nur wer am Gerät steht, kennt sie; daraus wird ein gemeinsamer Schlüssel abgeleitet.
- Schlüssel per QR-Code: Auf dem Drucker klebt ein individueller QR-Code mit dem Kopplungsschlüssel, den die App scannt und übernimmt.
- NFC bzw. Kopplungstaste: Kopplung nur durch Antippen mit NFC oder innerhalb eines kurzen Zeitfensters nach Druck auf eine Taste am Drucker.
Wichtig: keine Standard-PIN wie 0000, und die Kopplung nur einmal bei der Einrichtung im Orga-Büro durchführen.
Aufgabe 3.1: Anmeldung der Lehrkräfte absichern (Profilkompetenz)
(ca. 23 min Bearbeitungszeit)
Du bist Auszubildende*r bei der Schul-IT OWL und berätst das Ratz und Rübe Berufskolleg. Die Lehrkräfte melden sich bisher nur mit Benutzername und Passwort an der Schulverwaltungssoftware an, in der Noten, Fehlzeiten und Kontaktdaten der Schüler*innen gespeichert sind. Nach einer Phishing-Mail, auf die zwei Lehrkräfte hereingefallen sind, möchten die Datenschutzbeauftragte Andrea Wolf und Lehrer Thomas Becker die Anmeldung sicherer machen.
a) Die Phishing-Mail sah aus wie eine Nachricht der Schulverwaltungssoftware und führte auf eine täuschend echte Anmeldeseite. Zwei Tage später wurden mit den Konten der beiden Lehrkräfte Noten geändert, ohne dass im Anmeldeprotokoll etwas Auffälliges zu sehen war. Analysiere den Vorfall: Erkläre, warum das System die Angreifenden nicht von den Lehrkräften unterscheiden konnte, und nenne zwei weitere Wege, auf denen Angreifende auch ohne Phishing an ein gültiges Passwort kommen. (4 Punkte)
Erklärung (2 Punkte): Die Software prüft nur, ob Benutzername und Passwort zusammenpassen. Das Passwort ist ein reines Wissensmerkmal; wer es kennt, besteht die Prüfung vollständig. Die Lehrkräfte haben es auf der gefälschten Seite selbst eingegeben, die Angreifenden haben sich danach ganz normal angemeldet. Im Protokoll steht deshalb eine gültige Anmeldung. Verhindert hätte das nur ein zweites Merkmal, das sich nicht einfach weitergeben lässt.
Weitere Wege (je 1 Punkt), zwei aus:
- Das Passwort wurde auch bei einem anderen Dienst verwendet und stammt aus dessen Datenleck (Credential Stuffing).
- Kurze oder einfache Passwörter werden erraten oder per Wörterbuch- bzw. Brute-Force-Angriff gefunden.
- Schadsoftware zeichnet die Tastatureingaben auf.
- Das Passwort klebt am Bildschirm oder ist im Browser eines gemeinsam genutzten Rechners gespeichert.
- Jemand beobachtet das Eintippen oder fragt am Telefon als angeblicher Support danach (Social Engineering).
b) Bis eine neue Anmeldung eingeführt ist, soll die Kennwortrichtlinie im Schulnetz sofort verbessert werden. Derzeit sind per Gruppenrichtlinie folgende Werte gesetzt:
| Einstellung | aktueller Wert |
|---|---|
| Minimale Kennwortlänge | 6 Zeichen |
| Kennwort muss Komplexitätsvoraussetzungen entsprechen | deaktiviert |
| Kennwortchronik erzwingen | 0 gespeicherte Kennwörter |
| Kontosperrungsschwelle | 0 ungültige Anmeldeversuche (keine Sperre) |
| Maximales Kennwortalter | 30 Tage |
Thomas Becker möchte das maximale Kennwortalter sogar auf 14 Tage senken, „damit ein gestohlenes Passwort schnell wertlos wird“. Beurteile die aktuelle Konfiguration: Schlage für drei Einstellungen begründet neue Werte vor und nimm Stellung zu Thomas Beckers Vorschlag. (5 Punkte)
Neue Werte (je 1 Punkt mit Begründung), drei aus:
- Minimale Kennwortlänge mindestens 12, besser 14 Zeichen: Sechs Zeichen sind mit heutiger Rechenleistung schnell durchprobiert.
- Kontosperrungsschwelle z. B. 10 Fehlversuche mit 15 Minuten Sperrdauer: Das bremst das Raten über die Anmeldeseite, ohne dass jeder Tippfehler sofort sperrt.
- Kennwortchronik z. B. 24 Kennwörter (dazu ein minimales Kennwortalter von einem Tag): Beim Wechsel kann nicht einfach das alte Passwort wieder gesetzt werden.
- Komplexität aktivieren: Reine Wörter und Zahlenfolgen werden abgewiesen; wichtiger bleibt aber die Länge.
Stellungnahme (2 Punkte): Eine kürzere Frist hilft kaum, denn Angreifende nutzen ein erbeutetes Passwort meist sofort, im Vorfall schon nach zwei Tagen. Häufige Zwangswechsel führen zu Mustern wie Noten2026-1, Noten2026-2 und zu Notizzetteln. Das BSI (IT-Grundschutz-Kompendium, Baustein ORP.4) und NIST (SP 800-63B) raten deshalb von anlasslosen Wechseln ab. Besser ist es, den Ablauf abzuschalten, Passwörter bei Verdacht sofort zu ändern (jetzt für die beiden betroffenen Konten), eine Sperrliste zu nutzen und einen zweiten Faktor einzuführen. Eine begründete Zustimmung als kurze Übergangslösung ist ebenfalls möglich, wenn die Nachteile genannt werden.
c) Für die neue Anmeldung an der Schulverwaltungssoftware stehen drei Verfahren zur Auswahl: (1) Einmalcode aus einer Authenticator-App auf dem privaten Smartphone der Lehrkraft, (2) FIDO2-Sicherheitsschlüssel am Schlüsselbund, (3) Passkey auf dem Dienst-Notebook, entsperrt mit Gesichtserkennung oder PIN.
ca) Bewerte die drei Verfahren in der Tabelle mit + (erfüllt), o (teilweise erfüllt) oder – (nicht erfüllt) und notiere je Zeile ein Stichwort zur Begründung. (4 Punkte)
| Kriterium | (1) App | (2) FIDO2 | (3) Passkey | Begründung |
|---|---|---|---|---|
| schützt vor gefälschten Anmeldeseiten | ||||
| kommt ohne private Geräte der Lehrkräfte aus | ||||
| geringe Anschaffungskosten für den Schulträger | ||||
| Anmeldung auch an anderen Rechnern (z. B. im Lehrerzimmer) |
Je Zeile 1 Punkt; abweichende Bewertungen mit stimmiger Begründung sind ebenfalls richtig.
| Kriterium | (1) App | (2) FIDO2 | (3) Passkey | Begründung |
|---|---|---|---|---|
| schützt vor gefälschten Anmeldeseiten | – | + | + | Der Code lässt sich auf einer Fälschung abfragen und sofort weiterverwenden; Schlüssel und Passkey sind an die echte Adresse gebunden. |
| kommt ohne private Geräte aus | – | + | + | Nur die App braucht das eigene Smartphone. |
| geringe Anschaffungskosten | + | – | + | App kostenlos; Schlüssel für jede Lehrkraft, besser zwei; Passkey nutzt die vorhandenen Notebooks. |
| Anmeldung an anderen Rechnern | + | + | o | App und Schlüssel sind immer dabei; der Passkey liegt auf dem Dienst-Notebook. |
cb) Gib eine Empfehlung für die Schulverwaltungssoftware und begründe sie mithilfe Deiner Bewertung. (3 Punkte)
Empfehlung (1 Punkt), z. B.: Passkey auf dem Dienst-Notebook als Regelverfahren, dazu ein FIDO2-Schlüssel für Lehrkräfte, die sich auch an anderen Rechnern anmelden, und als Ersatz bei Verlust des Notebooks.
Begründung (2 Punkte): Der Vorfall war ein Phishing-Angriff, deshalb wiegt die erste Zeile am schwersten; die App scheidet dort aus und würde zudem private Smartphones voraussetzen. Passkeys verursachen kaum Kosten, Schlüssel werden nur für einen Teil der Lehrkräfte gebraucht. So bleibt die Lösung bezahlbar und schließt die Lücke, die zum Vorfall geführt hat.
d) In einem englischsprachigen Leitfaden eines Softwareherstellers findest Du folgenden Abschnitt:
Passkeys replace passwords with a pair of cryptographic keys. When you register, your device creates the pair and sends only the public key to the service. The private key never leaves your device; to use it, you unlock the device with your fingerprint, your face or a screen lock PIN. Because a passkey only works on the website it was created for, a fake login page cannot trick you into handing it over, and a data breach at the service exposes nothing an attacker could log in with.
Beschreibe mithilfe des Textes die Passkey-Methode und arbeite zwei Vorteile heraus. (4 Punkte)
Beschreibung (2 Punkte): Ein Passkey ersetzt das Passwort durch ein kryptografisches Schlüsselpaar. Bei der Registrierung erzeugt das Gerät das Paar und übermittelt nur den öffentlichen Schlüssel an den Dienst. Der private Schlüssel bleibt auf dem Gerät und wird bei der Anmeldung nach dem Entsperren mit Fingerabdruck, Gesicht oder Geräte-PIN verwendet.
Vorteile (je 1 Punkt), zwei aus:
- Schutz vor Phishing: Der Passkey funktioniert nur auf der Website, für die er erstellt wurde; eine gefälschte Seite kann ihn nicht abfragen.
- Ein Datenleck beim Dienst verrät nichts, womit sich Angreifende anmelden könnten (nur öffentliche Schlüssel).
- Kein Passwort muss gemerkt oder eingetippt werden (aus dem Kontext: bequemer für die Lehrkräfte).
e) Andrea Wolf fragt, ob für die Gesichtserkennung auf den Dienst-Notebooks Gesichtsbilder der Lehrkräfte auf einem Server der Schule gespeichert werden und was geschieht, wenn die Kamera eine Lehrkraft nicht erkennt. Beantworte beide Fragen für ein Verfahren wie Windows Hello. (3 Punkte)
Speicherung (2 Punkte): Aus dem Kamerabild wird ein mathematisches Merkmalsmuster (Template) berechnet, kein Foto. Es liegt verschlüsselt nur auf dem jeweiligen Notebook und wird weder an einen Server noch an die Schulverwaltungssoftware übertragen. Die Gesichtserkennung gibt lediglich den Schlüssel im Sicherheitschip (TPM) des Notebooks frei, mit dem die Anmeldung signiert wird. Es bleiben trotzdem biometrische Daten (Art. 9 DSGVO); die Lehrkräfte sollten informiert werden und die Wahl haben.
Fehlschlag (1 Punkt): Die Lehrkraft meldet sich mit der Geräte-PIN an, die ebenfalls nur an diesem Notebook gilt. Wer die Gesichtserkennung nicht nutzen möchte, verwendet nur die PIN.
f) Andrea Wolf fragt, was passieren soll, wenn eine Lehrkraft ihren zweiten Faktor verliert. Beschreibe ein sicheres Vorgehen. (2 Punkte)
Z. B. (2 Punkte): Der verlorene Faktor wird sofort zentral gesperrt. Die Lehrkraft weist sich persönlich bei der Schul-IT bzw. im Sekretariat mit Dienstausweis aus (nicht nur per E-Mail oder Telefon, weil das Angreifende ausnutzen könnten) und erhält einen neuen Faktor. Alternativ meldet sie sich mit einem bei der Einrichtung ausgegebenen, sicher verwahrten Wiederherstellungscode an. Der Vorgang wird protokolliert.
Aufgabe 3.2: Identitäten, Rechte und Zutritt ordnen (Profilkompetenz)
(ca. 24 min Bearbeitungszeit)
Du bist Auszubildende*r bei der CSB-Rad GmbH in Bielefeld. Bei einem Sicherheits-Check kam heraus, dass Geschäftsführer Cem Sarıkaya, Werkstattleiter Bastian Ludwig und Buchhalterin Natalia Wróbel ein gemeinsames Konto admin nutzen und Rechte bisher „nach Zuruf“ vergeben werden. Cem Sarıkaya möchte ein Identity- and Access-Management (IAM) einführen und das Lager in Sennestadt mit einem elektronischen Zutrittssystem ausstatten.
a) Cem Sarıkaya kennt die Begriffe Identity-Management und Access-Management, kann sie aber nicht auseinanderhalten. Ordne die folgenden Vorgänge jeweils einem der beiden Bereiche zu. Erkläre anschließend an einem Vorgang Deiner Wahl, warum ein IAM beide Bereiche braucht. (5 Punkte)
| Nr. | Vorgang bei der CSB-Rad GmbH | Identity | Access |
|---|---|---|---|
| 1 | Für eine neue Monteurin entsteht aus den Daten der Personalabteilung ein Konto mit Abteilung „Werkstatt“ und Vertragsende. | ||
| 2 | Die Rolle „Werkstatt“ darf Aufträge lesen und abschließen, aber keine Rechnungen öffnen. | ||
| 3 | Beim Login am ERP-System wird zusätzlich ein FIDO2-Schlüssel abgefragt. | ||
| 4 | Einmal im Quartal bestätigt Bastian Ludwig, welche Rechte sein Team noch braucht. | ||
| 5 | Nach einer Heirat ändert sich der Nachname einer Beschäftigten; ihr Konto behält seine Kennung. | ||
| 6 | Händler*innen sehen im Händlerportal nur die Bestellungen ihres eigenen Geschäfts. |
Zuordnung (je zwei richtige Zeilen 1 Punkt): Identity – Nr. 1, 3, 5 (Identität anlegen und pflegen, Echtheit bei der Anmeldung prüfen); Access – Nr. 2, 4, 6 (Rechte festlegen, überprüfen und begrenzen).
Erklärung (2 Punkte), z. B. an Nr. 3: Der FIDO2-Schlüssel stellt sicher, dass wirklich Natalia Wróbel angemeldet ist. Hätte sie danach aber Vollzugriff wie heute über das Konto admin, könnte ein Fehler oder ein Missbrauch trotzdem großen Schaden anrichten. Umgekehrt nützt das genaueste Rollenkonzept (Nr. 2) nichts, wenn sich jemand mit einem erbeuteten Passwort als Monteur ausgeben kann. Erst beide Teile zusammen sorgen dafür, dass die richtige Person genau die nötigen Rechte erhält und das nachvollziehbar bleibt.
b) Für den Bericht zum Sicherheits-Check hat ein Kollege die geplanten Maßnahmen schon den Schutzkategorien zugeordnet, dabei aber Fehler gemacht. Prüfe den Entwurf, nenne die falsch eingeordneten Maßnahmen und begründe jeweils, in welche Kategorie sie gehören. (3 Punkte)
| Kategorie im Entwurf | geplante Maßnahme |
|---|---|
| Zutrittsschutz | Besucher*innen melden sich am Empfang an und erhalten einen Tagesausweis. |
| Zutrittsschutz | Das ERP-System meldet Sitzungen nach 15 Minuten ohne Eingabe ab. |
| Zugangsschutz | Werkstatt-Konten können im ERP-System keine Rabatte freigeben. |
| Zugangsschutz | Persönliche Konten mit FIDO2-Schlüssel ersetzen das Konto admin. |
| Zugriffsschutz | Die Tür zum Technikraum mit dem Router erhält ein Codeschloss. |
| Zugriffsschutz | Sicherungen auf dem NAS kann nur das Backup-Konto verändern. |
Je erkanntem Fehler mit Begründung 1 Punkt:
- Automatische Abmeldung im ERP-System gehört zum Zugangsschutz: Sie regelt, ob eine Sitzung am System weiter genutzt werden kann, nicht das Betreten eines Raums.
- Keine Rabattfreigabe für Werkstatt-Konten gehört zum Zugriffsschutz: Die Person ist bereits angemeldet; begrenzt werden ihre Rechte innerhalb des Systems.
- Codeschloss am Technikraum gehört zum Zutrittsschutz: Es verhindert, dass Unbefugte körperlich an den Router gelangen.
Die übrigen drei Zuordnungen sind richtig.
c) Erläutere zwei Probleme des gemeinsam genutzten Kontos admin und beschreibe, wie es im IAM ersetzt werden sollte. (4 Punkte)
Probleme (je 1 Punkt), zwei aus: Änderungen lassen sich keiner Person zuordnen (keine Nachvollziehbarkeit, keine Verantwortung); scheidet eine der drei Personen aus, muss das Passwort geändert und neu verteilt werden; das Passwort wird weitergegeben oder notiert; alle drei haben volle Rechte, auch für Aufgaben, die sie nicht brauchen (Verstoß gegen das Prinzip der minimalen Rechte).
Lösung (2 Punkte): Jede Person erhält ein persönliches Konto für die tägliche Arbeit; wer Administrationsaufgaben hat (hier Cem Sarıkaya), erhält zusätzlich ein getrenntes, persönliches Admin-Konto mit MFA. Rechte werden über Rollen bzw. Gruppen vergeben. Das Konto admin wird deaktiviert bzw. als Notfallkonto mit versiegelt hinterlegtem Passwort aufbewahrt, und seine Nutzung wird protokolliert.
d) Ein Monteur wechselt von der Werkstatt in den Vertrieb, und eine Auszubildende verlässt das Unternehmen nach dem Ende ihrer Ausbildung. Beschreibe für beide Fälle die notwendigen Schritte im IAM. (4 Punkte)
- Wechsel in den Vertrieb (2 Punkte): Die Rolle im Verzeichnis wird geändert; Rechte für Vertrieb und Shop-Verwaltung kommen hinzu, und die Rechte der Werkstatt (Werkstatt-Tablets, Auftragsverwaltung, Zutritt zum Lager, soweit nicht mehr nötig) werden entzogen, damit sich keine Rechte ansammeln. Ggf. wird ein Diensthandy mit zweitem Faktor ausgegeben.
- Austritt (2 Punkte): Das Konto wird zum letzten Arbeitstag gesperrt (nicht sofort gelöscht, Daten nach Aufbewahrungsregeln übernehmen), Transponder, Token und Geräte werden eingezogen und Zutrittsrechte im Schließsystem gelöscht; Zugänge zu externen Diensten werden ebenfalls entzogen.
e) Nachdem alle Konten zentral im Verzeichnisdienst verwaltet werden, befürchtet Bastian Ludwig: „Wenn der Verzeichnisserver ausfällt, kann sich in der Werkstatt niemand mehr anmelden, und alles steht still.“ Beurteile die Befürchtung und beschreibe zwei Vorkehrungen, mit denen sich die CSB-Rad GmbH gegen diesen Fall absichert. (5 Punkte)
Beurteilung (1 Punkt): Die Befürchtung ist zum großen Teil berechtigt. Windows-Geräte, an denen sich eine Person schon einmal angemeldet hat, erlauben zwar eine Anmeldung mit zwischengespeicherten Anmeldedaten. Alles, was beim Verzeichnis nachfragt (ERP-System, WLAN über RADIUS, Single Sign-on, neue Anmeldungen), schlägt aber fehl.
Vorkehrungen (je 2 Punkte), zwei aus:
- Zweiter Verzeichnisserver auf getrennter Hardware, der die Daten laufend repliziert und bei einem Ausfall des ersten weiterarbeitet.
- Sicherung des Verzeichnisdienstes mit regelmäßig getesteter Wiederherstellung und einem schriftlichen Wiederanlaufplan.
- Notfallkonto mit versiegelt hinterlegtem Passwort, mit dem sich die Systeme auch ohne Verzeichnis administrieren lassen; jede Nutzung wird protokolliert.
- USV und Überwachung für Server und Netz, damit kurze Stromausfälle überbrückt werden und eine Störung sofort gemeldet wird.
f) Für die Datenbank des neuen Händlerportals sollen in jedem Bereich Maßnahmen gegen unbefugten Zugriff getroffen werden. Nenne je Bereich eine Maßnahme. (5 Punkte)
| Bereich | Maßnahme |
|---|---|
| Anwendung (Händlerportal) | |
| Übertragung zwischen Anwendung und Datenbank | |
| Datenbankdienst | |
| Server der Datenbank | |
| Festplatten im Server |
Je Bereich 1 Punkt, z. B.:
| Bereich | Maßnahme |
|---|---|
| Anwendung (Händlerportal) | Authentifizierung jedes Händlers mit eigenem Konto und MFA, Rechte nur auf eigene Bestellungen |
| Übertragung zwischen Anwendung und Datenbank | Transportverschlüsselung mit TLS |
| Datenbankdienst | eigener Datenbankbenutzer für das Portal mit nur den nötigen Rechten; Zugriff nur von der Anwendung (Allow-List, kein offener Port nach außen) |
| Server der Datenbank | Firewall, Anmeldung nur für Administrationskonten mit SSH-Schlüssel, regelmäßige Updates |
| Festplatten im Server | Verschlüsselung der Datenträger (z. B. LUKS, BitLocker) |
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