Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

5.4 Grundverfahren innerhalb des Kommunikationsnetzes zum Schutz der Verkehrs- und Interessensdaten
aller Teilnehmerstationen abhört bzw. die jeweils angrenzenden Stationen kontrolliert, so daß
Verbindungs-Verschlüsselung gegen ihn nicht hilft.
Die Idee für weit weniger aufwendige Verfahren besteht darin, das Kommunikationsnetz bereits
physisch (bzw. – wesentlich aufwendiger – mittels Verbindungs-Verschlüsselung) so zu gestalten,
daß es für einen Angreifer nicht einfacher ist, alle Ein- und Ausgänge einer Teilnehmerstation
abzuhören bzw. die jeweils angrenzenden Stationen zu kontrollieren, als den Teilnehmer
bzw. die Teilnehmerstation direkt zu beobachten. Wo immer der Angreifer mittels Abhören von
Leitungen oder Kontrolle von Stationen Nachrichten beobachten kann, sollten diese von vielen
(am besten von allen von ihm nicht kontrollierten Teilnehmerstationen) stammen und für viele
(am besten für alle von ihm nicht kontrollierten Teilnehmerstationen) bestimmt sein können –
beides geht natürlich nur, wenn der Angreifer nicht der Sender oder Empfänger der Nachrichten
ist.
Eine wesentliche Voraussetzung hierzu ist digitale Signalregenerierung: : Jede Station regeneriert
von ihr empfangene und weitergeleitete Signale (im Falle zweiwertiger Signale: Bits) so,
daß sie von entsprechenden (d. h. in der digitalen Welt gleichen) von ihr generierten Signalen
(auch anhand analoger Charakteristika) nicht unterschieden werden können. Dies impliziert, daß
auch einander entsprechende Signale, die eine Station von unterschiedlichen Stationen empfangen
hat, nach ihrer Regenerierung nicht unterschieden werden können.
Nicht gefordert wird hingegen, daß entsprechende Signale, die von verschiedenen Stationen
gesendet werden, nicht unterschieden werden können. Während letzteres wegen der analogen
Charakteristika des Senders und ihrer bei jedem Produktionsprozeß unvermeidbaren Streuung
eine praktisch und wegen der Änderung des Signals bei seiner Ausbreitung, z. B. breiten sich verschiedene
Frequenzkomponenten verschieden schnell aus (Dispersion), auch theoretisch nicht
erfüllbare Forderung wäre [Pfi1_83, Seite 17], ist das Geforderte vergleichsweise einfach zu
realisieren.
In den folgenden zwei Unterabschnitten werden zwei Beispiele zu der eben geschilderten und
begründeten Idee behandelt.
Das RING-Netz ist das Paradebeispiel, da es bei bezüglich aller Verteilnetze (für Empfängeranonymität)
minimalem Aufwand die obige maximale Forderung bezüglich eines Angreifers,
der eine beliebige Station kontrolliert, erfüllt. Der Aufwand des RING-Netzes ist in dem Sinne
minimal, daß es aus Gründen der Empfängeranonymität nötig ist, daß jede Station jede Nachricht
mindestens einmal empfängt (diese untere Grenze wird mit den in §5.4.4.1.1) beschriebenen effizienten
anonymen Zugriffsverfahren erreicht) und daß es aus Gründen der Senderanonymität
nötig ist, daß jede Station mindestens mit der Summenrate aller eigentlichen Senderaten sendet
(wobei bei Punkt-zu-Punkt-Duplex-Kanälen beides ohne wesentliche Anonymitätseinbuße halbiert
werden kann, wie mit dem paarweisen überlagernden Empfangen auf dem DC-Netz gezeigt
werden wird und mit einem speziellen Verfahren zum Schalten von Punkt-zu-Punkt-Duplex-
Kanälen auf dem RING-Netz in [Pfit_89, in §3.1.4] gezeigt ist). Auch diese untere Grenze wird
durch die erwähnten effizienten anonymen Zugriffsverfahren bis auf einen beliebig kleinen Verwaltungsaufwand
(overhead) erreicht. Zusätzlich ist günstig, daß es im lokalen Bereich viel Erfahrung
mit seiner physischen Struktur gibt und zumindest in den USA Pläne zum Einsatz seiner
Struktur auch als Großstadtnetz (Metropolitan Area Network = MAN, [Sze_85][Roch_87]) bestehen.
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