de.wedoany.com-Bericht: Eine Gruppe von Kryptografen hat eine Vorschau einer Open-Source-Codebibliothek namens „Encrypted Spaces“ veröffentlicht, die eine standardisierte Grundlage für die Entwicklung von Ende-zu-Ende-verschlüsselten Anwendungen in kollaborativen Mehrbenutzerszenarien bieten soll. Das Projekt wurde von Mitwirkenden des Applied Social Media Labs der Harvard University, von Microsoft Research sowie von ehemaligen Entwicklern der Ende-zu-Ende-verschlüsselten Instant-Messaging-Software Signal realisiert.
Die derzeit gängigen Modelle der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung eignen sich in der Regel nur für einfache Eins-zu-Eins-Kommunikationskanäle. Bei Software wie Slack, Discord oder Google Docs, die mehrere Benutzer und komplexe Kollaborationsfunktionen umfasst, stoßen herkömmliche Ende-zu-Ende-Verschlüsselungstechniken an ihre Grenzen: Da der Server die Daten nicht entschlüsseln kann, müssen alle Informationsoperationen auf den Geräten der Benutzer ausgeführt werden, was die Datenverarbeitung an einem zentralen Ort verhindert. Um dieses Problem zu lösen, schlug das Team ein Kollaborationsmodell namens „Spaces“ vor, das es Benutzern ermöglicht, in Gruppen zu kommunizieren, Informationen zu hosten, Daten gemeinsam zu ändern, Mitarbeiter einzuladen oder zu entfernen, während der Server oder Netzwerklauscher keinen Zugriff auf diese Daten haben.
Der Kern dieser Technologie liegt in der Nutzung von „Zero-Knowledge-Proofs“ (Nullwissenbeweisen). Encrypted Spaces führt ein Protokoll (Änderungsprotokoll), das alle Änderungen der Benutzer an den verschlüsselten Daten aufzeichnet, und synchronisiert dieses Protokoll auf die Geräte jedes Benutzers. Dadurch kann die Anwendung alle Änderungen lokal umsetzen und eine konsistente Version der Informationen sicherstellen. Der Server verwendet Zero-Knowledge-Proofs, um gegenüber jedem Benutzergerät zu verifizieren, dass keine Änderungen ausgelassen oder böswillig vorgenommen wurden, ohne jedoch jemals auf die unverschlüsselten Daten zuzugreifen. Darüber hinaus kann Encrypted Spaces die „Roll-up“-Eigenschaft von Zero-Knowledge-Proofs nutzen, um sicherzustellen, dass jeder Benutzer die neueste Datenversion seiner Gruppe besitzt, ohne die gesamte Änderungshistorie anwenden zu müssen. Der Server kann Zero-Knowledge-Proofs auch zur Überwachung der Verwaltung von Verschlüsselungsschlüsseln einsetzen, beispielsweise um zu überprüfen, ob ein Benutzer autorisiert ist, Daten zu entschlüsseln und zu ändern, oder um die Rechtmäßigkeit von Aktionen wie dem Einladen neuer Benutzer oder dem Entziehen von Berechtigungen für ausgeschiedene Mitglieder zu validieren.
Zum Kryptografieteam des Projekts gehört Trevor Perrin, Mitbegründer des Signal-Protokolls. Dieses Protokoll wird nicht nur in der Signal-Anwendung verwendet, sondern auch in Ende-zu-Ende-verschlüsselten Nachrichtensystemen auf Milliarden von Geräten wie WhatsApp und Facebook Messenger. Matt Green, Professor für Informatik an der Johns Hopkins University, der das Whitepaper des Projekts überprüft hat, erklärte, dass Encrypted Spaces die nächste Generation des Signal-Protokolls sei, geeignet für komplexere Werkzeuge als Nachrichten und Anrufe, und als das Signal-Protokoll für Kollaborationsanwendungen betrachtet werden könne. Er wies darauf hin, dass Encrypted Spaces eine strengere und standardisiertere Open-Source-Vertrauensbasis für die Entwicklung solcher Anwendungen biete.
Die vom Team veröffentlichte Vorschau ist keine sofort einsatzbereite einzelne Anwendung, sondern ein Code-Repository. Das Team lädt Kryptografieforscher und Entwickler zur Überprüfung ein, mit dem Ziel, Programmierern ohne Kryptografiekenntnisse die Erstellung eigener Ende-zu-Ende-verschlüsselter Kollaborationsanwendungen zu ermöglichen. Nora Trapp, Ingenieurin am Applied Social Media Lab der Harvard University und ehemalige technische Leiterin von Signal, erklärte, dass das Team mit dem Aufkommen neuer Verschlüsselungstechnologien wie Zero-Knowledge-Proofs eine technologische Wende von Einzelbenutzeranwendungen und Eins-zu-Eins-Kommunikationswerkzeugen hin zu Mehrbenutzer-Kollaborationstools sehe. Man wolle Entwicklern eine technische Plattform bieten, um Anwendungen datenschutzfreundlich zu entwickeln.
Das Projekt demonstriert eine Prototyp-Anwendung namens Spaces, deren Funktionalität einer Ende-zu-Ende-verschlüsselten Slack- oder Discord-ähnlichen Anwendung ähnelt und um Gruppennotizen, Kalender- und Dateispeicherfunktionen erweitert wurde. Das Team betont, dass der Prototyp derzeit als Forschungsprototyp betrachtet wird, und empfiehlt Entwicklern, ihn nicht in Produktionsumgebungen einzusetzen. Die Arbeit geht teilweise auf frühere Bemühungen von Signal-Entwicklern zur Verbesserung der Gruppenchat-Funktionen zurück. In Zusammenarbeit mit Microsoft Research hatten sie ein neues „Anonymous Credentials“-System für Signal entwickelt, das Zero-Knowledge-Proofs nutzt, um Gruppenmitgliederlisten auf dem Server zu verwalten, ohne private Informationen preiszugeben. Nach etwa sieben Jahren sporadischer Arbeit veröffentlichte das Team schließlich die Open-Source-Codebibliothek von Encrypted Spaces. Mary Gray, Anthropologin und Technologin bei Microsoft Research, leitet zudem eine Kooperation mit gemeinnützigen Sozialdiensten, um Encrypted Spaces weiterzuentwickeln und maßgeschneiderte Prototypen nach deren Bedürfnissen zu erstellen.
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