Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

B.5 Lösungen zu Sicherheit in Kommunikationsnetzen
mehr testen können, von wem eine Informationseinheit stammt. Aber wenn wir mit a)
sicherstellen, dass in den ersten MIX „Informationseinheiten von genügend vielen Sendern“
hineingingen und sich alle MIXe korrekt verhalten, dann braucht das auch niemand!
Hinten sind dann noch Informationseinheiten von genauso vielen protokolltreuen Teilnehmern
vorhanden wie vorne! (Der Zusatz protokolltreu ist wichtig, wie wir gleich sehen
werden.
Um sicherzustellen, dass sich alle MIXe korrekt verhalten, vereinbaren wir folgendes Protokoll:
Alle Ein- und Ausgaben der MIXe sind öffentlich und von den MIXen signiert.
Jeder, der eine Informationseinheit zur Schubfolge beigesteuert hat, überprüft direkt nach
jedem Schub jedes einzelnen MIXes, ob seine Informationseinheit richtig gemixt wurde.
Wenn nein, erhebt er Einspruch, bevor der nächste MIX seine Ausgabe bekanntgibt.
Wie er ihn beweisbar erheben kann, steht in §5.4.7 in der Fußnote - und implizit damit
auch, wann Einsprüche als unberechtigt verworfen und derjenige, der den Betrieb
nur aufgehalten hat, bestraft werden sollte. Erhebt niemand Einspruch, dann sind alle Informationseinheiten
von protokolltreuen Teilnehmerstationen noch vorhanden: Zu jeder
Eingabe gibt es die entsprechende Ausgabe, sonst hätte die protokolltreue Teilnehmerstation
Einspruch erhoben. Protokolltreue Teilnehmerstationen schicken keine Kopien von
Nachrichten, die sie selbst oder andere schon mal geschickt haben - wenn dies Angreiferstationen
tun, verhindert dies nicht, dass eine der Informationseinheiten durchkommt. Da
aber Angreiferstationen sowieso nicht zur Unbeobachtbarkeit der Kommunikationsbeziehung
beitragen, ist es nicht schädlich, wenn ihre Informationseinheiten-Wiederholungen
vom MIXen legitimerweise ignoriert werden - selbst wenn ihre originalen Informationseinheiten
illegitimerweise unterdrückt oder ersetzt werden und sie nicht protestieren, ist
dies nicht schlimm.
Das beschriebene Protokoll, bei dem jeder bzgl. seiner eigenen Nachrichten fortlaufend
jeden MIX überprüft, verhindert den Erfolg verändernder Angriffe, kann aber zu aufwendig
sein: Wenn jeder jede Ausgabe jedes MIXes erhalten soll, um unbeobachtbar prüfen
zu können, dann erfordert die naive Implementierung (Verteilung) mehr Aufwand als normale
Verteilung zum Schutz des Empfängers, die pro Nachricht ja nur einmal – und nicht
wie hier nach jedem MIX – erfolgen muß.
Eine Alternative, die verändernde Angriffe im allgemeinen Fall jedoch lediglich erkennt,
ist stichprobenartige Überprüfung.
Eine andere Alternative wäre, dass jede Nachricht für jeden MIX (oder aus Effizienzgründen
nur für den letzten) eine anonyme Rückadresse erhält, die mit einer digital signierten
Quittung über die Auslieferung der Nachricht an den Sender zurückgeschickt wird. Dann
kann er überprüfen, ob seine Nachricht den Empfänger ohne Verzögerung erreicht hat,
und falls nein ggf. sogar, wo sie unterschlagen wurde.
Senden Teilnehmer bedeutungslose Nachrichten, so können sie diese an sich selbst senden
und dabei überprüfen, dass ihre bedeutungslosen Nachrichten sie auch so schnell erreichen,
wie dies zu erwarten war. So können Teilnehmer fast ohne Zusatzaufwand überprüfen,
dass MIXe Nachrichten der Teilnehmer nicht durch ihre eigenen ersetzen. Aber auch
dies verhindert den Erfolg von verändernden Angriffen nicht, sondern erkennt sie nur.
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