Showcase Zeugnisvalidierung über Blockchains. Digital-Gipfel 12. Juni 2017 Innovation Lab

Transkript

1 Showcase Zeugnisvalidierung über s Digital-Gipfel 12. Juni 2017 Innovation Lab

2 Motivation "Frisierte" Zeugnisse nehmen vor dem Hintergrund steigender Bewerberzahlen deutlich zu [ ]. Die Einschätzungen von Fachdetekteien und Personalchefs zum Anteil solcher Manipulationen reichen vom Promillebereich bis zu einem Drittel. Fälschungen werden dabei nicht nur bei Arbeitszeugnissen, sondern auch bei Schul-, Ausbildungs- und Hochschulzeugnissen [ ] beobachtet. Bild: CC BY 2.0 Dirk Vorderstraße

3 zur Zeugnisvalidierung - Merkmale Designentscheidung ausschließlich für Demonstrator Validierung von Zeugnissen anhand der Speicherung von Signaturen. Private : Knoten bei allen für die Ausstellung von Zeugnissen autorisierten Institutionen. Schreiben von Signaturen nur durch diese Institutionen. Lesen anonym und öffentlich. Korrekturen mit Hilfe von Stornoeinträgen. Bild: CC BY 2.0 Dirk Vorderstraße

4 Warum zur Zeugnisvalidierung? Verteilt Distributed Hochverfügbar wie das Internet. Skalierbarkeit, z.b. bei steigender Anzahl der Verifikationsanfragen. Kein Betreibermonopol, jeder kann am Konzept partizipieren. Ausfallsicherheit und implizites Backup. Öffentlich verifizierbar, jeder kann lesen und auf Korrektheit prüfen. Irreversibel, nicht manipulierbar. Bild: CC BY 2.0 Dirk Vorderstraße

5 Zeugnis-Aussteller Zeugnis-Inhaber Zeugnis-Prüfer C D übergeben weiterleiten A beglaubigen E überprüfen B absichern verteilen Knoten A P2P Netzwerk der Zeugnisknoten Knoten B

6 Zeugnis-Aussteller Zeugnis-Inhaber Zeugnis-Prüfer C D übergeben weiterleiten A beglaubigen korrigieren E überprüfen B absichern verteilen Knoten A P2P Netzwerk der Zeugnisknoten Knoten B

7 Zeugnis-Aussteller C übergeben Zeugnis-Inhaber A beglaubigen Szenario 1 Knoten A P2P Netzwerk der Zeugnisknoten Knoten B

8 Zeugnis-Inhaber D weiterleiten Zeugnis-Prüfer Szenario 2 E überprüfen B absichern verteilen Knoten A P2P Netzwerk der Zeugnisknoten Knoten B

9 Zeugnis-Inhaber D Zeugnis-Prüfer Szenario 3 weiterleiten E überprüfen B absichern verteilen Knoten A P2P Netzwerk der Zeugnisknoten Knoten B

10 Zeugnis-Aussteller A korrigieren (entziehen) Szenario 4 Knoten A P2P Netzwerk der Zeugnisknoten Knoten B

11 Zeugnis-Inhaber D weiterleiten Zeugnis-Prüfer Szenario 5 E überprüfen Knoten A P2P Netzwerk der Zeugnisknoten Knoten B

12 Herzliche Einladung zur Diskussion

13 Technische Zusatzinformationen zu den Szenarien

14 Szenario 1: Zeugnis ausstellen Zeugnis Original Druck 5 Ausgabe des digitalen Zeugnisses zusammen mit der Transaktions-ID Beurkundeter Zeugnis Scan als PDF-Datei Zeugnis: OpenPGP 59g8734 3vfrbhv V37vbv3 2btg244 Signatur: Upload Transaktions-ID Privater Schlüssel des Ausstellers 1 Hashdigest und Signatur des Dokuments berechnen Signatur 2 PDF-Dokument und Signatur hochladen 3 Speicherung der Zeugnis-Signatur in der 4 Verteilung der Transaktion in der Zeugnis-Aussteller

15 Szenario 2 & 3 : Zeugnisüberprüfung 3 4 Zeugnis Scan als PDF-Datei Verfikation der Signatur OpenPGP Ausgabe des Prüfergebnisses Zeugnis: Zeugnis als PDF-Scan und Transaktions-ID hochladen Transaktions- ID Transaktions-ID: Upload Signatur 59g8734 3vfrbhv V37vbv3 2btg244 Öffentlicher Schlüssel der ausstellenden Institution Mit Hilfe der Transaktions-ID die Signatur auslesen und den öffentlichen Schlüssel ermitteln Zeugnis-Prüfer 2

16 Szenario 4: Zeugnis korrigieren, aktualisieren Zeugnis Original Druck Neu 5 Ausgabe des digitalen Zeugnisses zusammen mit der neuen Transaktions-ID Beurkundeter Zeugnis Scan als PDF-Datei OpenPGP Neu di8&3kk 838kei! eil000e 44O/7TX Zeugnis: Signatur: Transaktions-ID Upload Transaktions-ID Neu Privater Schlüssel des Ausstellers 1 Hashdigest und Signatur des Dokuments berechnen Signatur 2 PDF-Dokument, Signatur und ursprüngliche Transaktions-ID hochladen 3 Speicherung der Zeugnis-Signatur in der zusammen mit der ursprünglichen Transaktions-ID 4 Verteilung der Transaktion in der Ursprüngliche Transaktions-ID Zeugnis-Aussteller

17 Szenario 2 & 3 : Aktualisiertes Zeugnis überprüfen 4 5 Zeugnis Scan als PDF-Datei Verfikation der Signatur OpenPGP Ausgabe des Prüfergebnisse Zeugnis als PDF-Scan und Transaktions-ID hochladen Ursprüngliche Transaktions- ID Zeugnis: Transaktions-ID: Upload Signatur Mit Hilfe der Transaktions-ID die Signatur auslesen und den öffentlichen Schlüssel ermitteln 59g8734 3vfrbhv V37vbv3 2btg244 Öffentlicher Schlüssel der ausstellenden Institution Transaktions-ID 6 Neu Hinweis auf neuere Einträge zu der ursprünglichen Transaktions-ID Zeugnis-Prüfer 2 Neu 3 Nach neueren Einträgen zu dieser Transaktions-ID suchen.

18 FAQ Zeugnisvalidierung

19 FAQ Darf jeder Signaturen in der speichern? Nein, unser heutiges Konzept sieht vor, dass nur berechtigte Institutionen in die schreiben können. Lesen darf jedoch jeder, die ist öffentlich. Wie funktioniert die Berechtigungsvergabe? Schreibenden Zugang zur bekommen nur Institutionen, deren öffentlicher Schlüssel im System hinterlegt ist. Somit benötigen wir keine Benutzer- und Passwortverwaltung. Können auch andere Dokumente als PDF verifiziert werden? Ja, jedes digitale Dokument von dem eine Signatur erstellt werden kann, ist für die Verifikation geeignet. Ist das System auch für andere Inhalte als Zeugnisse geeignet? Ja, da prinzipiell jedes digitale Dokument, von dem eine Signatur erstellt werden kann, zur Verifikation geeignet ist, können beliebige Dokumente und Inhalte damit beglaubigt werden.

20 FAQ Wer darf ein Zeugnis überprüfen? Da jeder die lesen kann, kann prinzipiell auch jeder ein Zeugnis überprüfen. Allerdings muss dafür eine Transaktions-ID bekannt sein und für jede Überprüfung fallen Kosten an. Was passiert, wenn der Beglaubigte seine Transaktions-ID vergisst? Wenn die Transaktions-ID verloren geht, kann das Zeugnis nicht mehr überprüft werden. Die Daten liegen weiterhin in der, sie sind nicht löschbar aber nicht mehr nutzbar, weil sie nicht zugeordnet werden können. Der Beglaubigte kann versuchen die Transaktions-ID beim Aussteller erneut zu erfragen. Wenn dieser sie aber nicht gespeichert hat, muss das Zeugnis in einer neuen Transaktion beglaubigt werden. Ist es nicht leichtsinnig Zeugnisse öffentlich zugänglich zu speichern? Es werden keinerlei Inhalte der Zeugnisse in der gespeichert sondern nur die zugehörige Signatur. Die Signatur lässt keine Rückschlüsse auf die Zeugnisinhalte zu. Es werden auch keine Namen oder sonstige Merkmale gespeichert, die mit dem Zeugnisinhaber in Verbindung stehen. Die Identifikation eines Eintrags erfolgt ausschließlich anhand der anonymen Transaktions-ID.

21 FAQ Was passiert, wenn der Schlüssel des Ausstellers zurückgezogen wurde? In diesem Fall kann das Zeugnis offiziell nicht mehr verifiziert werden. Allerdings hält das System eine Kopie des öffentlichen Schlüssels zum Zeitpunkt der Ausstellung vorrätig. In Kombination mit der kann also zumindest nachgewiesen werden, das das Zeugnis zum Zeitpunkt der Erstellung gültig gewesen ist. Für eine gültige Verifikation muss der erste Eintrag von der ausstellenden Institution mit dem neuen Schlüssel aktualisiert werden. Die Zeugnisse ändern sich nur an wenigen Stellen, viele Bereiche in dem Dokument bleiben gleich. Bietet das nicht Angriffsmöglichkeiten! Es handelt sich um sogenannte "Known Plain Text" Angriffe. Diese sind in diesem Konzept unwahrscheinlich, da wir mit eingescannten Dokumenten, letztendlich also Bildern arbeiten. Durch den Scanvorgang wird jedem Dokument eine gewisse Menge an Zufallszahlen mitgegeben, das sogenannte Seed. Ursache kann z.b. der Scanner sein, der ein gewisses "Rauschen" bei der Erstellung der Bilddatei erzeugt. Zwei unmittelbar hintereinander durchgeführte Einscanvorgänge von demselben Dokument führen somit zu vollkommen unterschiedlichen Signaturen.

22 FAQ Letztendlich muss ich als Überprüfer einer Firma wie der regio it vertrauen! Nein, das System ist über die Knoten der auf unterschiedliche Firmen verteilt. Die ist öffentlich lesbar und damit kann die Integrität der gespeicherten Einträge von jedem zu jeder Zeit überprüft werden. Als Überprüfer kann ich also zu einen Knotenbetreiber meiner Wahl gehen oder die gesamte auf meinem lokalen Rechner überprüfen. Warum ist das sicher? Wir machen nichts grundsätzlich Neues. In dem Konzept werden lediglich zwei langjährig etablierte Verfahren, die digitale Signatur und die, geschickt miteinander kombiniert. Beide Verfahren werden als sicher angesehen, wir möchten an dieser Stelle auf die bestehende Literatur und wissenschaftlichen Untersuchungen verweisen. Warum wird eine verwendet, eine einfache Datenbank würde doch ausreichen? Einige zentrale Argumente für eine finden Sie in Folie Nr. 4. Aus unserer Sicht besonders Vorteilhaft ist der Aspekt der Verteilung, womit eine hohe Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und eine langfristige Datenspeicherung im Sinne eines Backups gewährleistet wird. Darüber hinaus ist der in der implizit enthaltende Integritätsschutz der Inhalte von zentraler Bedeutung. All diese Aspekte sind in einer Datenbank nicht enthalten und erfordern zusätzliche Maßnahmen.