Sicherheit Motivation
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||||
\end{description*}
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||||
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||||
\section{Sicherheit}
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||||
\subsection{Motivation}
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Medienberichte zu IT-Sicherheitsvorfällen:
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\begin{itemize*}
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\item
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27.-28.11.2016: Ausfälle von über 900.000 Kundenanschlüssen der
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Deutschen Telekom
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\begin{itemize*}
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||||
\item Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI): weltweiter Angriff auf ausgewählte Fernverwaltungsports von DSL-Routern, um angegriffene Geräte mit Schadsoftware zu infizieren
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||||
\item Angreiferziel: Missbrauch der Hardware für eigentliche Angriffe (Botnet)
|
||||
\end{itemize*}
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||||
\item
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||||
15.05.-06.06.2019: Ransomware-Angriff zur Erpressung der Heise
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||||
Verlagsgruppe
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\begin{itemize*}
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||||
\item Infektion eines Rechners im lokalen Netz durch Malware in eMail-Anhang (Trojaner)
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||||
\item Täuschung des Nutzers: Schadcode mit Administratorrechten ausgeführt (Spezialfall von Malware: \emph{Root Kit})
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||||
\item Malwareziel: Verschlüsselungvon Nutzerdaten
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||||
\item Angreiferziel: Erspressungvon Lösegeld für Entschlüsselung
|
||||
\end{itemize*}
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||||
\end{itemize*}
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||||
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||||
Was sichere Betriebssysteme erreichen können ... und was nicht:
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||||
\href{https://www.youtube.com/watch?v=opRMrEfAIiI\&t=}{youtube}
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||||
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||||
\subsection{Terminologie}
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||||
Achtung zwei unterschiedliche ,,Sicherheiten''
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||||
\begin{enumerate*}
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||||
\item
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||||
Security (IT-Sicherheit, Informationssicherheit)
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||||
Terminologie
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||||
\begin{description*}
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||||
\item[Security] IT-Sicherheit, Informationssicherheit
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||||
\begin{itemize*}
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||||
\item Ziel: Schutz \textbf{des} Rechnersystems
|
||||
\item hier besprochen
|
||||
\item Systemsicherheit
|
||||
\item Systemsicherheit, hier besprochen
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Safety (Funktionale Sicherheit, Betriebssicherheit)
|
||||
\item[Safety] Funktionale Sicherheit, Betriebssicherheit
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Ziel: Schutz \textbf{vor} einem Rechnersystem
|
||||
\item an dieser Stelle nicht besprochen
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
Eine (unvollständige) Taxonomie:
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||||
%\item \includegraphics[width=\linewidth]{Assets/AdvancedOperatingSystems-sicherheit-taxonomie.png}
|
||||
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||||
\end{description*}
|
||||
%Eine (unvollständige) Taxonomie: \includegraphics[width=\linewidth]{Assets/AdvancedOperatingSystems-sicherheit-taxonomie.png}
|
||||
|
||||
\subsection{Sicherheitsziele}
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||||
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||||
Allgemeines Ziel von IT-Sicherheit i.S.v. Security ... ein Rechnersystem
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||||
sicher zu machen gegen Schäden durch zielgerichtete Angriffe,
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||||
insbesondere in Bezug auf die Informationen, die in solchen Systemen
|
||||
gespeichert, verarbeitet und übertragen werden. (Programme sind somit
|
||||
ebenfalls als Informationen zu verstehen.)
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||||
Cave! Insbesondere für Sicherheitsziele gilt: Daten
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||||
$\not=$ Informationen
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||||
Sicherheitsziele: sukzessive Konkretisierungen dieser Allgemeinformel
|
||||
hinsichtlich anwendungsspezifischer Anforderungen
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||||
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||||
\subparagraph{Abstrakte Ziele:}
|
||||
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||||
\begin{enumerate*}
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||||
\item
|
||||
Vertraulichkeit (Confidentiality)
|
||||
\item
|
||||
Integrität (Integrity)
|
||||
\item
|
||||
Verfügbarkeit (Availability)
|
||||
\item
|
||||
Authentizität (Authenticity)
|
||||
\item
|
||||
Verbindlichkeit = Nichtabstreitbarkeit (Non-repudiability)
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
Abstrakte Ziele dienen zur Ableitung konkreter Sicherheitsziele. Wir
|
||||
definieren sie als Eigenschaften von gespeicherten oder übertragenen
|
||||
Informationen ...
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||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Vertraulichkeit: ... nur für einen autorisierten Nutzerkreis
|
||||
zugänglich (i.S.v. interpretierbar) zu sein.
|
||||
\item
|
||||
Integrität: ... vor nicht autorisierter Veränderung geschützt zu sein.
|
||||
\item
|
||||
Verfügbarkeit: ... autorisierten Nutzern in angemessener Frist
|
||||
zugänglich zu sein.
|
||||
\item
|
||||
Authentizität: ... ihren Urheber eindeutig erkennen zu können.
|
||||
\item
|
||||
Verbindlichkeit: ... sowohl integer als auch authentisch zu sein.
|
||||
\item Rechnersystem sicher gegen Schäden durch zielgerichtete Angriffe, insbesondere bzgl Informationen, die im System gespeichert, verarbeitet und übertragen werden
|
||||
\item für Sicherheitsziele gilt: Daten $\not=$ Informationen
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||||
\item sukzessive Konkretisierungen bzgl anwendungsspezifischer Anforderungen
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
abstrakte auf konkret definierte Sicherheitsziele
|
||||
\begin{description*}
|
||||
\item[Vertraulichkeit] nur für einen autorisierten Nutzerkreis zugänglich
|
||||
\item[Integrität] vor nicht autorisierter Veränderung geschützt
|
||||
\item[Verfügbarkeit] autorisierten Nutzern in angemessener Frist zugänglich
|
||||
\item[Authentizität] Urheber eindeutig erkennen
|
||||
\item[Verbindlichkeit] sowohl integer als auch authentisch
|
||||
\end{description*}
|
||||
|
||||
\subparagraph{Schadenspotenzial}
|
||||
|
||||
\subsection{Schadenspotenzial}
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item
|
||||
Vandalismus, Terrorismus
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
reine Zerstörungswut
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{1}
|
||||
\item
|
||||
Systemmissbrauch
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
illegitime Ressourcennutzung, Ziel i.d.R.: hocheffektive Folgeangriffe
|
||||
\item
|
||||
Manipulationvon Inhalten ( $\rightarrow$
|
||||
Desinformation)
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{2}
|
||||
\item
|
||||
(Wirtschafts-) Spionage und Diebstahl
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Verlust der Kontrolle über kritisches Wissen
|
||||
( $\rightarrow$ Risikotechnologien)
|
||||
\item
|
||||
immense wirtschaftliche Schäden ( $\rightarrow$
|
||||
Technologieführer, Patentinhaber)
|
||||
\item
|
||||
z.B. Diebstahl von industriellem Know-How
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{3}
|
||||
\item
|
||||
Betrug, persönliche Bereicherung
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
wirtschaftliche Schäden
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{4}
|
||||
\item
|
||||
Sabotage, Erpressung
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Außerkraftsetzen lebenswichtiger Infrastruktur (z.B. schon
|
||||
Registrierkassen)
|
||||
\item
|
||||
Erpressung von ausgewählten (oder schlicht großen ) Zielgruppen durch
|
||||
vollendete, reversible Sabotage ( $\rightarrow$
|
||||
Verschlüsselung von Endanwenderinformationen)
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
|
||||
\subparagraph{Bedrohungen}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item
|
||||
Eindringlinge (intruders)
|
||||
\item Vandalismus, Terrorismus (reine Zerstörungswut)
|
||||
\item Systemmissbrauch
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item im engeren Sinne menschliche Angreifer ( ,,Hacker'' ), deren Angriff eine technische Schwachstelleausnutzt ( exploit )
|
||||
\item illegitime Ressourcennutzung, hocheffektive Folgeangriffe
|
||||
\item Manipulation von Inhalten ($\rightarrow$ Desinformation)
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Schadsoftware (malicious software, malware)
|
||||
\item (Wirtschafts-) Spionage und Diebstahl
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item durch Ausnutzung einer (auch menschlichen) Schwachstelle zur Ausführung gebrachte Programme, die (teil-) automatisierte Angriffe durchführen
|
||||
\item Trojanische Pferde (trojan horses): scheinbar nützliche Software, die verborgene Angriffsfunktionalität enthält
|
||||
\item Viren, Würmer (viruses, worms): Schadsoftware, die Funktionalität zur eigenen Vervielfältigung und/oder Modifikation beinhaltet
|
||||
\item Logische Bomben (logicbombs): Code-Sequenz in trojanischen Pferden, deren Aktivierung an System-oder Datumsereignisse gebunden ist
|
||||
\item Verlust der Kontrolle über kritisches Wissen ($\rightarrow$ Risikotechnologien)
|
||||
\item immense wirtschaftliche Schäden, z.B. Diebstahl von industriellem Know-How
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item Betrug, persönliche Bereicherung (wirtschaftliche Schäden)
|
||||
\item Sabotage, Erpressung
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Außerkraftsetzen lebenswichtiger Infrastruktur
|
||||
\item Erpressung durch reversible Sabotage
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\subsection{Bedrohungen}
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item Eindringlinge (intruders), Hacker
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Angriff nutzt technische Schwachstelle aus ( exploit )
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item Schadsoftware (malicious software, malware)
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item (teil-) automatisierte Angriffe
|
||||
\item Trojanische Pferde: scheinbar nützliche Software
|
||||
\item Viren, Würmer: Funktionalität zur eigenen Vervielfältigung und/oder Modifikation
|
||||
\item Logische Bomben: trojanischen Pferde, deren Aktivierung an System- oder Datumsereignisse gebunden
|
||||
\item Root Kits
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Bots und Botnets
|
||||
\item Bots und Botnets
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item (weit-) verteilt ausgeführte Schadsoftware
|
||||
\item eigentliches Ziel i.d.R. nicht das jeweils infizierte System
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
|
||||
\subparagraph{Professionelle Malware: Root
|
||||
Kit}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Professionelle Malware: Root Kit}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Programm-Paket, das unbemerkt Betriebssystem (und ausgewählte
|
||||
Anwendungen) modifiziert, um Administratorrechte zu erlangen
|
||||
\item Programm-Paket, das unbemerkt Betriebssystem modifiziert, um Administratorrechte zu erlangen
|
||||
\item Voraussetzung: eine einzige Schwachstelle...
|
||||
\item ermöglichen Zugriff auf alle Funktionen und Dienste eines Betriebssystems
|
||||
\item Angreifer erlangt vollständige Kontrolle des Systems und kann
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Administrator-bzw. Rootrechte: ermöglichen Zugriff auf alle Funktionen und Dienste eines Betriebssystems
|
||||
\item Angreifer erlangt vollständige Kontrolle des Systems und kann \begin{itemize*} \item Dateien (Programme) hinzufügen bzw. ändern \item Prozesse überwachen \item über die Netzverbindungen senden und empfangen \item bei all dem Hintertüren für Durchführung und Verschleierung zukünftiger Angriffe platziere \end{itemize*}
|
||||
\item Ziele eines Rootkits: \begin{itemize*} \item seine Existenz verbergen \item zu verbergen, welche Veränderungen vorgenommen wurden \item vollständige und irreversible Kontrolle über BS zu erlangen \end{itemize*}
|
||||
\item Dateien (Programme) hinzufügen bzw. ändern
|
||||
\item Prozesse überwachen
|
||||
\item über die Netzverbindungen senden und empfangen
|
||||
\item Hintertüren für zukünftiger Angriffe platzieren
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Ein erfolgreicher Root-Kit-Angriff ...
|
||||
\item Ziele eines Rootkits
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item ... kann jederzeit
|
||||
\item ... mit hochaktuellem und systemspezifischem Wissen über Schwachstellen
|
||||
\item ... vollautomatisiert, also reaktiv unverhinderbar
|
||||
\item ... unentdeckbar
|
||||
\item ... nicht reversibel
|
||||
\item ... die uneingeschränkte Kontrolle über das Zielsystem erlangen.
|
||||
\item seine Existenz verbergen
|
||||
\item zu verbergen, welche Veränderungen vorgenommen wurden
|
||||
\item vollständige und irreversible Kontrolle über BS zu erlangen
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Voraussetzung: eine einzige Schwachstelle...
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
|
||||
\subparagraph{Schwachstellen}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item
|
||||
Passwort (begehrt: Administrator-Passwörter...)
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
,,erraten''
|
||||
\item
|
||||
zu einfach, zu kurz, usw.
|
||||
\item
|
||||
Brute-Force-Angriffe mit Rechnerunterstützung
|
||||
\item
|
||||
Abfangen ( eavesdropping )
|
||||
\item
|
||||
unverschlüsselte Übertragung (verteilte Systeme) oder Speicherung
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{1}
|
||||
\item
|
||||
Programmierfehler (Speicherfehler...!)
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
im Anwenderprogrammen
|
||||
\item
|
||||
in Gerätemanagern
|
||||
\item
|
||||
im Betriebssystem
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{2}
|
||||
\item
|
||||
Mangelhafte Robustheit
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
keine Korrektur fehlerhafter Eingaben
|
||||
\item
|
||||
buffer overrun/underrun (,, Heartbleed'' )
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{3}
|
||||
\item
|
||||
Nichttechnische Schwachstellen
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
physisch, organisatorisch, infrastrukturell
|
||||
\item
|
||||
menschlich ( $\rightarrow$ Erpressung,
|
||||
socialengineering )
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
|
||||
\subparagraph{Zwischenfazit}
|
||||
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item
|
||||
Schwachstellen sind unvermeidbar
|
||||
\item
|
||||
Bedrohungen sind unkontrollierbar
|
||||
\item erfolgreicher Root-Kit-Angriff ...
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item ... und nehmen tendeziellzu!
|
||||
\item jederzeit, unentdeckbar, nicht reversibel
|
||||
\item systemspezifischem Wissen über Schwachstellen
|
||||
\item vollautomatisiert, also reaktiv unverhinderbar
|
||||
\item uneingeschränkte Kontrolle über Zielsystem erlangen
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
Beides führt zu operationellen Risiken beim Betrieb eines IT-Systems
|
||||
|
||||
$\rightarrow$ Aufgabe der Betriebssystemsicherheit:
|
||||
Auswirkungen operationeller Risiken reduzieren (wo diese nicht vermieden
|
||||
werden können...)
|
||||
|
||||
Wie dies geht: Security Engineering
|
||||
\subsubsection{Schwachstellen}
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item Passwort (erraten, zu einfach, Brute-Force, Abfangen)
|
||||
\item Programmierfehler (Speicherfehler in Anwenderprogrammen/Gerätemanagern/Betriebssystem
|
||||
\item Mangelhafte Robustheit
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item keine Korrektur fehlerhafter Eingaben
|
||||
\item buffer overrun/underrun (,,Heartbleed'')
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item Nichttechnische Schwachstellen
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item physisch, organisatorisch, infrastrukturell
|
||||
\item menschlich ( $\rightarrow$ Erpressung, socialengineering )
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Zwischenfazit}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Schwachstellen sind unvermeidbar
|
||||
\item Bedrohungen sind unkontrollierbar
|
||||
\item ... und nehmen tendeziell zu!
|
||||
\item führt zu operationellen Risiken beim Betrieb eines IT-Systems
|
||||
\item[$\rightarrow$] Aufgabe der BS-Sicherheit: Auswirkungen operationeller Risiken reduzieren
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\subsection{Sicherheitspolitiken}
|
||||
|
||||
@ -3325,7 +3139,7 @@
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\setcounter{enumi}{1}
|
||||
|
||||
\item
|
||||
Prozesse nebenläufiger Nicht-Multimedia-Anwendungen
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
@ -3876,7 +3690,7 @@
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
|
||||
\setcounter{enumi}{1}
|
||||
|
||||
\item Synchronisation
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
|
||||
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