Betriebssystem-Management und Digitale Signaturen

Management-Prozesse im Betriebssystem

Ein Programm in Ausführung erfordert Ressourcen für seine Aufgaben. Das Betriebssystem ist zuständig für:

• Erstellen und Löschen von Prozessen.
• Pausieren und Fortsetzen von Prozessen.
• Bereitstellung von Mechanismen zur Kommunikation und Synchronisation.

Speicherverwaltung (Memory Management)

Der Speicher ist eine Tabelle von Wörtern, die jeweils über eine eindeutige Adresse referenziert werden. Das Betriebssystem ist verantwortlich für:

• Feststellen, welche Teile des Speichers verwendet werden und von wem.
• Entscheiden, welche Prozesse in den Speicher geladen werden, wenn Platz verfügbar ist.
• Zuweisung und Freigabe von Speicherplatz nach Bedarf.

Sekundärspeicher-Management

Dies ist notwendig, da der Hauptspeicher flüchtig und oft zu klein für alle Daten ist. Um Programme und Daten dauerhaft zu speichern, ist das Betriebssystem verantwortlich für:

• Festplattenplanung.
• Verwaltung des freien Speicherplatzes.
• Zuweisung von Speicherplatz.

Dateisystem (File System)

Dateien sind Sammlungen von Informationen, die von ihren Erstellern definiert werden. Das Betriebssystem ist verantwortlich für:

• Erstellen und Löschen von Dateien und Verzeichnissen.
• Bereitstellung von Funktionen zur Manipulation von Dateien und Verzeichnissen.
• Abbildung von Dateien auf den Sekundärspeicher.
• Sicherung von Dateien auf sekundären Speichermedien.

Schutzsysteme

Ein Mechanismus, der den Zugriff von Programmen auf Systemressourcen steuert. Das Betriebssystem ist verantwortlich für:

• Unterscheidung zwischen autorisierter und nicht autorisierter Nutzung.
• Spezifikation der durchzuführenden Sicherheitskontrollen.
• Erzwingen des Einsatzes von Schutzmechanismen.

Digitale Signatur

Die digitale Signatur bezieht sich auf eine Verschlüsselungsmethode, die die Identität einer Person mit einer Nachricht oder einem Dokument verknüpft. Sie dient dazu, die Urheberschaft zu belegen und die Konformität mit dem Dokument zu signalisieren. Sie gewährleistet, dass der Inhalt gelesen wurde oder nicht unbemerkt geändert werden kann.

Die digitale Signatur eines Dokuments ist das Ergebnis der Anwendung eines mathematischen Algorithmus (Hash-Funktion) auf seinen Inhalt, gefolgt von der Anwendung eines Signatur-Algorithmus. Die Software muss verschiedene Validierungen durchführen, darunter:

• Gültigkeit des digitalen Zertifikats des Unterzeichners.
• Prüfung auf Widerruf des digitalen Zertifikats des Unterzeichners.
• Einbeziehung eines Zeitstempels.

Arten von Signaturen

• Basissignatur: Enthält das Ergebnis der Hash-Operation und den privaten Schlüssel.
• Datierte Signatur: Fügt einen Zeitstempel zur Hash-Berechnung des Dokuments hinzu, signiert durch eine TSA (Time Stamping Authority).
• Vollständige Signatur: Informationen zur Gültigkeit des Zertifikats werden durch eine CRL-Abfrage hinzugefügt.