Beobachte mich nicht – Sicher Surfen und Anonymisierung im Internet

Materialien

Hier ist der Link zu unserer Präsentation. (Download: Zip-Archiv | Tarball )

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Bedrohungsmodelle (threat models)

Bedrohungsmodelle ermöglichen die Einschätzung von Risiken, die durch die Nutzung digitalisierter Kommunikation entstehen können. Sie beschreiben Möglichkeiten von Angriffen und decken Verhaltensweisen oder Übertragungswege und -formen auf, die mit Risiken verbunden sein können. Dieses Wissen kann eine Hilfe sein, um die Grenzen und Möglichkeiten von technischen Lösungen wie Ende-zu-Ende-Verschlüsselung oder Transportverschlüsselung für den jeweilige Anwendungsfall besser einzuschätzen und eigenes Verhalten entsprechend anzupassen.

Die Folien zu dem Vortrag What the Hell is Threat Modelling Anyway? sind eine Einführung in die Konzeptualisierung von Risiken, die mit der Verwendung digitaler Kommunikationsmittel einhergehen.

Digitaler Schatten und Webtracking

Wenn wir digitale Dienste mit unseren PCs, Laptops oder Mobiltelefonen nutzen, hinterlassen wir – bewusst oder unbewusst – digitale Spuren. Wir surfen mit unserem Browser durchs Netz, rufen Webseiten auf, beschweren uns via Twitter, stellen Fotos auf Facebook, kommentieren YouTube-Video-Clips, bloggen, telefonieren oder schreiben Messages.

Unser Digitaler Schatten ist weitgehend unsichtbar. Mit My Digital Shadow stellt das Tactical Technology Collective ein nützliches Tool zur Verfügung, um das die anfallenden Daten sichtbar zu machen.

Die meisten Websites nutzen sogenannte Cookies um individuelle Informationen über Nutzer*Innen- abzuspeichern. Andere Seiten gehen weiter und setzen auf permanente Supercookies, die sich mit den Bordmitteln der Web-Browser nicht löschen lassen und in denen ganze Surfverläufe aufgezeichnet werden. Und schließlich gibt es noch Internetanbieter (ISPs), die an jeden Seitenabruf einen eindeutig identifizierbaren Fingerabdruck anhängen.

Onlinemedien und Werbeanbieter setzten eine Vielzahl sog. Tracker ein, um Besucher ihrer Seiten als werberelevantes Publikum zu identifizieren und ihre Bewegungen im Internet zu verfolgen. Das Projekt Trackography versucht die damit verbundene enorme Datensammlung durch Visualisierung greifbar zu machen.

Browser Fingerprints sind ein digitaler Fingerabdruck der eigenen Systemkonfiguration, die Besucher*Innen eindeutig identifizierbar werden lassen. Mit Hilfe der Werkzeuge Panopticlick und HTML5 Canvas Fingerprinting kann überprüft werden, wie eindeutig der Fingerabdruck er eigenen Konfiguration ist. Selbst mit dem Verzicht auf JavaScript lässt sich der Fingerabdruck nicht vollkommen vermeiden, wird aber deutlich schwieriger einer Nutzer*In zuordenbar.

Beim Behavioral Profiling werden dahingegen Tastatureingaben, Mausbewegungen und -klicks beobachtet, aus denen sich sehr eingeidute Personalisierungen ableiten lassen und gegen die aktuell noch keine durchgängigen Verteidigungsmaßennahmen bekannt sind.

Ziel dieser Sammlung von Informationen ist die Identifikation von einzelnen Nutzer*Innen oder deren Zuordnung zu Gruppen mit Hilfe von Klassifizierungen. Dabei werden individuelle und gruppenbezogene Eigenschaften aber auch Vorlieben und Verhaltensweisen korreliert.

Im Laufe der Zeit werden diese Informationen mit Hilfe komplexen Analyseverfahren (Big-Data-Analysis) unter Verwendung statistischer und algorithmischer Methoden zu Profilen verdichtet, die von Datenhändlern (data brookers) und Werbetreibenden als Verhaltensdossiers betrachtet und gehandelt werden. Auf deren Grundlage werden Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Handlungen in Vorhersagemodellen berechnet und Verhalten gezielt beeinflusst.

SSL und TLS

SSL bzw. TLS dienen als Standardverschlüsselung, die beim Abruf von Webseiten eingesetzt wird und deren Protokoll dabei als HTTPS abgekürzt ist. Die Verschlüsselung ist in einem komplexen Kommunikationsprotokoll realisiert das auf Zertifikaten basiert. Durch die Kettenstruktur der Zertifikate ist diese System jedoch mit einem Vertrauensdilemma belastet. 2014 sind darüber hinaus – nicht nur durch die Enthüllung von Edward Snowden – gravierenden Schwächen in einigen Versionen des Protokolls sowie deren Umsetzung in Browsern oder bestimmten VPNs bekannt geworden.

Höchste Sicherheit bietet derzeit das HTSTS Protokoll (Prefect Forward Secrecy) das einen aktuellen Browser und einen speziell angepassten Server des Anbieters erfordert. Viele Untersuchungen der jüngeren Zeit, zeigen, dass die Anbieter von Webseiten erschreckend schlecht konfigurierte SSL und TLS-Sicherheit anbieten. Zeitweilig war dies sogar beim Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik der Fall.

Die Achillesferse stellen bei SSL und TLS gesicherten Verbindungen die Zertifikate dar, die von sog. Trustcentern ausgestellt werden. In der Vergangenheit ist es gelungen dieses Modell anzugreifen, dass auf einigen wenigen sog. Rootzertifikaten basiert, die in der Zertifikatskette ganz oben stehen. Können diese manipuliert werden, bricht die Vertrauenswürdigkeit des ganzen Systems zusammen.
Root Zertifikate werden üblicherweise mit dem installierten Betriebssystem ausgeliefert. Unter dem Schlagwort Superfish ist bekannt geworden, dass es dubiosen Angreifern gelungen ist, mit einem vorinstallierten Windows-Betriebsystem ein spezielles Wurzelzertifikat auf Laptops zu verbreiten und damit die ganze Vertrauensarchitektur zu kompromittieren.

Die Überprüfung der Gültigkeit eines Serverzertifikates ist etwa beim Onlinebanking sinnvoll und erfolgt über einen Fingerabdruck der vorher über einen sicheren Kanal vom Anbieter der Seite mitgeteilt worden sein sollte.

Mit HTTP/2, dem Nachfolger des aktuellen Protokolls zur Übertragung von Webinhalten, soll die Übertragung beschleunigt und optimiert werden. HTTP/2 erfordert zwingend eine Transportverschlüsselung mittels TLS. Die Umsetzung der Transportverschlüsselung wird von Experten nicht nur positiv aufgenommen.

Anonymisierungs-/Pseudonomisierungsnetzwerk Tor

Tor gilt als das bekannteste Anonymisierungsnetzwerk. Ziel von Tor ist die Verschleierung von Datenspuren und Metadaten, die etwa beim Surfen im Internet anfallen. Technisch realisiert wird dies über das sog. Onion-Routing bei welchem der Datenverkehr ständig über verschiedene, zufällige Teilnehmer im Tornetzwerk geleitet wird (3 hops). Aufgrund dieses Aufwands eignet sich Tor nicht für die Übermittlung großer Datenmengen, die etwa beim Streaming von Medieninhalten oder Spielen anfallen. Auch die Nutzung des Bittorent-Protokolls zum Austausch von Daten führt mit Tor dazu, dass Nutzer enttarnt werden können. Theoretisch wird die Verfolgung des Netzwerkers dadurch erschwert. Jüngere Untersuchungen zeigen allerdings, dass statistische Analyseverfahren zur Deanonymisierung einzelner Teilnehmer des Tor-Netzwerkes leider immer besser geworden sind.

Nachrichtendienste betreiben zudem hohen Aufwand um Teile des Tornetzes, insbesondere die sog. Relays zu infiltrieren bzw. eigene Relays in das Tornetzwerk einzubringen, um Teilnehmer zu enttarnen.

Das Tor-Browser-Bundle ist ein gehärteter Firefox-Browser, der speziell für das Surfen mit Tor entwickelt und vorkonfiguriert wird. Bedauerlicherweise ist diese spezielle Variante wieder direkt angegriffen worden. So hat das FBI in Kooperation mit bösartigen Relays speziell Nutzer des Tor-Browser-Bundles enttarnt.

Es wird empfohlen, Tor in Verbindung mit dem frei verfügbaren Tails-Linux einzusetzen, das ein für das anonyme Surfen angepasstes Betriebssystem darstellt.

Die Vermeidung von Metadaten und die Verhinderung der Enttarnung ist auch mit Tor an einige Voraussetzungen gekoppelt, die Auswirkungen auf das eigene Nutzerverhalten haben müssen, um Schutz zu gewährleisten.

Das Whonix Projeckt hat eine Reihe von Ratschlägen von Dingen, die man nicht tun sollte, zusammengestellt.

Personal Virtual Private Network (VPN)

Personal Virtual Private Networks (VPNs) versprechen ebenfalls die Verschleierung von Metadaten, die anders als bei Tor über einen zentralen Anbieter (VPN Server bzw. Server-Verbund) abgewickelt wird. Die Nutzer*In baut über eine spezielle Software einen sicheren Kanal zum Anbieter auf, durch den anschließen alle Anfragen an das Internet getunnelt werden. Außerhalb des VPNs sind dann lediglich die Datenspuren des VPN-Anbieters sichtbar.

Wer hartnäckigen Verfolgungstechniken, wie etwa den Perma-Cookies von Internet Service Providern, entkommen möchte, muss auch beim Surfen mit VPNs die TLS-Verschlüsselung der besuchten Webseiten in Anspruch nehmen.

Stichwort CryptoWars: Im Zuge der Snowden-Enthüllungen ist Ende 2014 öffentlich bekannt geworden, dass die Nachrichtendienste enormen Aufwand betreiben die gängigen VPN-Protokolle zu überwinden und einige Anbieter zu infiltrieren. Daher können VPNs nur noch eingeschränkt für die Verschleierung der eigenen Datenspuren empfohlen werden.

Add-Ons, Tools, Best Practices

Für das Surfen im Netz empfehlen wir den OpenSource Browser Firefox. Einige Einstellungen und Addons ermöglichen eine bessere Kontrolle über die Verbreitung eigener Datenspuren bzw. deren Verhinderung, u. a.:
Self Destructing Cookies,
Random Agent Spoofer,
µMatrix (uMatrix).

Weiterführend oder alternaiv bieten sich Erweiterungen an wie:
µBlock Origin (statt µMatrix),
NoScript, (statt µMatrix oder µBlock Origin),
RequestPolicy, (zusätzlich).

Die Software BleachBit kann unter anderem auch zur Beseitigung von Cookies eingesetzt werden.

Weiterführende Links

Einführungskurse zur Kryptografie bei tele-TASK und als Online-Kurs von Christof Paar und Jan Pelzl.

Das CrypTool-Portal ermöglicht jedermann einen einfachen Zugang zu Verschlüsselungs-Techniken. Alle Lernprogramme im CT-Projekt sind Open-Source, kostenlos und (auch) in deutsch. Das CrypTool-Projekt entwickelt die weltweit am meisten verbreitete E-Learning-Software für Kryptographie und Kryptoanalyse.
Ein ausführliches Skript zu den mathematischen Hintergründen findet sich hier.

Handbuch der angewandten Kryptografie (orig. “Handbook of Applied Cryptography”):
Offizielle Download-Seite für die einzelnen englischen Kapitel zur privaten Verwendung.