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Digitaler Schatten und Webtracking

Wenn wir digitale Dienste mit unseren PCs, Laptops oder Mobiltelefonen abrufen, 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 Aufkommen von Daten sichtbar zu machen.
 
Die meisten Websites nutzen sogenannte Cookies um individuelle Nutzer*Innen-Informationen abzuspeichern. Andere Seiten gehen weiter und setzen auf Supercookies, die permanent sind, sich mit den Bordmitteln der 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 setzten eine Vielzahl sog. Tracker ein, um Besucher ihrer Seiten als werberelevantes Publikum zu identifizieren. Das Projekt Trackography versucht die damit verbundene enorme Datensammlung durch Visualisierung greifbar zu machen.
 
Browser Fingerprints sind ein digitaler Fingerabdruck der eigenen Systemkonfiguration, die die Besucher*In eindeutig identifizierbar werden lassen. Mit Hilfe der Werkzeuge Panopticlick und HTML5 Canvas Fingerprinting kann überprüft werden, wie eindeutig der Fingerabdruck ist. Selbst mit dem Verzicht auf JavaScript lässt sich der Fingerabdruck nicht vollkommen vermeiden, wird aber deutlich schwieriger einer Nutzer*In eindeutig zuordenbar.

SSL und TLS

SSL bzw. TLS definieren die Standardverschlüsselung, die beim Abruf von Webseiten eingesetzt wird und dabei als HTTPS abgekürzt ist. Dabei handelt es sich um ein komplexes Kommunikationsprotokoll, dass jedoch mit einem Vertrauensdilemma verbunden ist. 2014 sind, 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 HTTPS die Zertifikate dar, die von sog. Trustcentern ausgestellt werden. In der Vergangenheit ist es gelungen dieses Vertrauensmodell anzugreifen, dass auf einigen wenigen sog. Rootzertifikaten basiert, die in der zu prüfenden Hierarchie ganz oben stehen. Root Zertifikate werden üblicherweise mit dem installierten Betriebssystem mitgeliefert. Beispielsweise unter dem Schlagwort Superfish ist bekannt geworden, dass es dubiosen Angreifern gelungen ist, mit dem vorinstallierten Windows-Betriebsystem ein spezielles Wurzelzertifikat auf Laptops zu verbreiten und damit die ganze Vertrauensstruktur zu kompromitieren.
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 wird nach aktuellem Stand zwingend eine Transportverschlüsselung mittels TLS erfordern. Dadurch fallen hohen Kosten für die Ausstellung der Zertifikate für die Anbieter von Webseiten an. Aus diesem Grund und wegen der Vertrauensproblematik von Zertifikaten wird von Experten der vorgesehene Zwang zur Verschlüsselung nicht nur positiv aufgenommen.

Anonymisierungs-/Pseudonomisierungsnetzwerk Tor

Tor gilt das 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.

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.:
NoScript,
RequestPolicy,
Self Destructing Cookies,
µBlock Origin (uBlock) und
µMatrix (uMatrix).
 
Die Software BleachBit kann unter anderem auch zur Beseitigung von Cookies eingesetzt werden.

Weiterführende Links

Ein kompletter Einführungskurs zur Kryptografie mit Videos, konzipiert über mehrere Wochen, komplett in englisch, findet sich bei coursera.org.
 
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.