Symmetric Searchable Encryption für exakte Mustersuche

Es werden zu diesem Problem zwei Sicherheitsbegriffe in verschiedenen Angreifermodellen formuliert: Im ersten Modell erhält der Angreifer lediglich Zugriff auf die verschlüsselten Daten; im zweiten Modell stehen dem Angreifer außerdem Transkripte zu den Suchanfragen zur Verfügung, sodass auch die Geheimhaltung der Suchmuster berücksichtigt werden kann.

Es wird eine effiziente XPMSSE -Konstruktion entwickelt, welche die Sicherheitsbegriffe im anfragelosen Angreifermodell erfüllt. Für eine Suchanfrage nach Muster m müssen lediglich |m| Dateneinheiten konstanter Größe vom Server geladen werden. Der Speicherbedarf auf dem Server ist dabei linear in der Klartextlänge. Unter der Voraussetzung, dass für das Abrufen der Dateneinheiten ein PIR -Verfahren eingesetzt wird, erfüllt diese Konstruktion auch den Sicherheitsbegriff im zweiten Angreifermodell.

Mit dieser Konstruktion wird gezeigt, dass das Finden eines XPMSSE -Verfahrens und eines PIR -Verfahrens im Sinne der Turingreduktion äquivalente Probleme sind.

Die XPMSSE -Konstruktion beruht auf einer geeigneten Repräsentation einer Suffix-Baum-ähnlichen Datenstruktur. Ihre Sicherheitseigenschaften erhält sie durch den Einsatz von Random Access Encryption (RAE ), einem vielseitig einsetzbaren Verschlüsselungsverfahren, das Datenverabeitungsaufgaben auf verschlüsselt ausgelagerten Daten ermöglicht. Es werden dazu Heuristiken zur Parameterwahl dieses Verfahrens entwickelt, die Effizienz- und Sicherheitseigenschaften verbessern.

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Ein sicheres, verteiltes soziales Netzwerk mit Freenet

In zentralisierten sozialen Netzwerken können kryptographische Maßnahmen nur zu einem gewissen Grad die Privatsphäre des Nutzers schützen, da der Betreiber die Möglichkeit behält, Geschäftsbedingungen zu ändern, auf den sozialen Graphen zuzugreifen oder Insiderangriffe auszuführen. Auch dezentrale Netzwerke, wie etwa Diaspora, stellen keine befriedigende Alternative dar.

Deshalb untersuche ich mit Freenet ein verteilte Rechnernetzwerk. Freenet ist ein Overlay-Netzwerk, das von beliebigen verteilten Anwendungen genutzt werden kann. Es bietet Schnittstellen und Dokumentationen sowie die Möglichkeit, webbasierte Anwendungen zu entwickeln und erleichtert so die Implementierung des hier beschriebenen Entwurfs. Die Nutzungsvielfalt trägt zu einer breiten Community bei, die wiederum zu einer erhöhten Verfügbarkeit der Daten beiträgt.

Die Sicherheitseigenschaften des erarbeiteten Entwurfs basieren zu Teilen auf Sicherheitseigenschaften von Freenet. So können beispielsweise Vertraulichkeit, Authentizität und Integrität der Profilseiten und der Kommunikation gewährleistet werden. Es wird auch die Zurechenbarkeit der Nutzer und die Vertraulichkeit des sozialen Graphen berücksichtigt. Die Möglichkeit des Austauschs von Medien, diverse Kommunikationsformen, Gruppen und Suchfunktionen werden ebenfalls beschrieben.

Dadurch, dass es keine kommerziell motivierte Stelle gibt, entfällt die Notwendigkeit, eine eigene Profilseite anzulegen, um am Netzwerk teilnehmen zu können. Gleichermaßen ist das Einschreiben in einen Suchdienst keine Voraussetzung um eine eigene Profilseite anzulegen. Außerdem ist es möglich, dass der Nutzer keine persönlichen Informationen (dies schließt auch den Namen oder ähnliches mit ein) öffentlich preisgibt, aber dennoch ein (in diesem Fall vollständig vertrauliches) Profil besitzt. Kurz: Der Nutzer behält die Kontrolle über den Zugriff auf seine Daten.

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• Datenschutzmaßnahmen,
• Einflussfaktoren auf den Datenschutz,
• Prinzipien des Datenschutzes sowie
• Sicherheitsbegriffe in der Datensicherheit

Datenschutz und Datensicherheit

 

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Überraschender Weise kenne ich nicht viele Leute die das tun. Ein Grund könnte darin liegen, dass häufig die erlaubte Zeichenanzahl niedriger ist und Werbung automatisch an die SMS-Nachrichten angehängt wird… und wer will schon seine Freunde voll spammen? Ein anderer Grund der Leute davon abhält SMS über ihren Computer zu verschicken könnte die Prozedur sein, sich auf einer Website anzumelden bevor man mit dem Schreiben beginnen kann. Damit könnte es am Computer doch länger dauern als mit dem Handy zu schreiben.

Vor einiger Zeit habe ich ein kleines Widget geschrieben, dass SMS schreiben einfacher macht.

1. Da es sich im Dashboard befindet, habt ihr immer sofortigen Zugriff daruf!
2. Es nutzt das Adressbuch deines Macs mit Auto-Vervollständigung. Ihr brauchst also nur die Anfangsbuchstaben des Adressaten einzugeben.
3. Als Dienstleister ist nur TerraSIP möglich. Sie verlangen 4.9 Cents pro Nachricht (weltweit) und werbefrei.

Hier sind ein paar Screenshots:

Das Widget ist auf TerraSIP beschränkt weil dieser mein momentaner VOIP-Anbieter ist und ich daher sowieso einen Account dort hatte. Sie bieten werbefreie SMS für 4.9 Cent pro Stück an. Der Preis ist ok wenn man ihn mit anderen Anbietern vergleicht. Interessanter ist jedoch, dass sie eine API anbieten mit der sich Nachrichten über HTTPS-Anfragen absetzen lassen. Und das ist genau das, was das Widget tut.

Um das ganze zum Laufen zu bekommen:

1. Erstellet einen Account bei terrasip.com und überweist etwas Guthaben (das Guthaben verfällt nicht).
2. Ladet das Widget hier herunter und installiert es per Doppelklick:
   
3. Im Dashboard, öffnet die Settings des Widgets und gebt euren TerraSIP Benutzernamen und euer Passwort ein. Das war’s!

Wenn du möchtest, kannst du den Quellcode verändern. Falls du neue Features hinzugefügt hast oder Support für weitere SMS-Provider implementierst lass es mich wissen, damit ich hier einen Link posten kann!
Klicke auf’s Icon links um die Dashcode Projekt-Datei herunterzuladen.
Die Lizenz findet ihr hier: GNU General Public License (GPL)
Hinweis: Kommerzielle Nutzung ist nicht erlaubt!

Ich habe das Widget auch als iPhone Webapp portiert. Aber das ist nicht wirklich praktisch da es nicht auf das Adressbuch des iPhones zugreifen kann. Außerdem gibt es Probleme mit der HTTP_XML_Request Policy auf dem Handy. Wenn ihr Interesse habt, schreibt mir. Ich schicke euch dann gerne den Quelltext.

Früher oder später wird jeder Informatik Student im Laufe seines Studiums einmal mit dem Thema Sequence Alignment in Berührung kommen. Insbesondere für den Fachbereich Bioinformatik sind diese Algorithmen von Bedeutung. Sie werden dort für Sequenzvergleiche (z.B von Proteinsequenzen oder DNA) eingesetzt.

Im Rahmen eines Projekts sind Beschreibungen zu vier wichtigen Algorithmen des Sequence Alignments entstanden. Wenn sie dem ein oder anderen weiterhelfen hätten sie bereits ihren Zweck erfüllt.

Der Needleman-Wunsch-Algorithmus
Der Algorithmus ist von Needleman und Wunsch enthält einen grundlegenden, vielseitig erweiteraberen Ansatz um die Editier-Voerschrift zwischen zwei Zeichenketten zu berechnen. Viele, auf das Sequenz-Alignment spezialisierte Algorithmen beruhen auf der Idee des Needleman-Wunsch-Algorihtmus (alle der hier veröffentlichten). Er ist deshalb, trotz seiner Betagtheit auch heute noch von zentraler Bedeutung auf dem Gebiet.

Der Waterman-Smith-Beyer-Algorithmus
Der Algorithmus von Waterman, Smith und Beyer erlaubt es mit Hilfe von Gap-Penalty-Funktionen Gap-Bildungen in Alignments zu bevorzugen. Er macht außerdem keine genaueren Angaben zu der Penalty-Funktion und bietet somit viel Freiheit bei der Wahl der Funktion. Jedoch steht dem Flexibiliätsgewinn eine signifikant erhöhte Laufzeit gegenüber. Letzteres ist auch der Grund weshalb der Waterman-Smith-Beyer Algorithmus für die Praxis ungeeignet ist und kaum Einsatz findet. Schränkt man an die Gap-Penalty-Funktion auf affine Funktionen ein, lässt sich der Gotoh-Algorithmus (siehe unten) verwenden und die Laufzeit auf O(nm) absenken.

Der Gotoh-Algorithmus
Der Gotoh-Algorithmus erlaubt es Gap-Bildungen mittels affinen Gap-Panelty-Funktionen zu bevorzugen. Dabei bietet er die Laufzeitkomplexiät des Needleman-Wunsch-Algorithmus. Nachteile können zum einen im erhöhten Speicherverbrauch gesehen werden und zum Anderen darin, dass er in der Wahl der Gap-Panelty-Funktion nicht die Flexibilität des Waterman-Smith-Beyer-Algorithmus bieten kann sondern auf affine Funktionen begrenzt ist. Seine Stärke kann deshalb in dem Kompromiss aus beiden Ansätzen gesehen werden.

Der Smith-Waterman-Algorithmus
Der Smith-Waterman-Algorithmus stellt eine einfache Erweiterung des Needleman-Wunsch- Algorithmus dar um lokale Alignments zu finden. Es ergibt sich auch eine vergleichbare Laufzeit was durchaus überraschend erscheinen mag unter Anbetracht der Vielzahl von möglichen Teilsequenz-Paaren.

Das Collatz-Problem, oder 3x+1 Problem beschreibt eine unbestätigte Vermutung in der Mathematik. Lothar Collatz stellte es vor mehr als 70 Jahren in seiner Studenten-Zeit.
(Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Collatz-Problem)

Letztes Jahr veröffentlichte Peter Schorer erste Versionen eines Papers in dem er einen Beweis vorschlägt. Als Teil meiner Zahlentheorie-Vorlesung habe ich ein Paper geschrieben das Schorer’s Behauptung beleuchtet.
Für alle Interessierten gibt’s hier das Paper zum Download.

State of the Collatz Problem (englisch) (PDF 188KB)

Abstract – We discuss a claimed proof to the Collatz-Conjecture that has been published by Peter Schorer. This is, we explain the basic concepts, terminology and lemmas he uses, as well as the proof itself. After reading this paper the reader should be able to quickly orient herself in Schorer’s original paper. Secondly we discuss and name several points in his work that give reason to critisism and skepticism. A short Haskell-program has been developed along with this paper and can be found in the appendix.

Außerdem gibt es begleitend dazu ein kleines Haskell-Programm welches ein so genanntes (möglicherweise unendliches) tuple-set ausgibt: collatz.zip (ZIP 4KB)

Ein ähnlich signifikantes Ergeignis wird in ungefähr 273 Jahren stattfinden.