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Vom dezentralen Speichermedium hat sich das Free Network Project zu einer verteilten Basis von Medien mit hohen Ansprüchen an Vertraulichkeit entwickelt. Es hofft der Zensur zu trotzen und richtet dazu seine Aufmerksamkeit auf Sicherheitsaspekte.

Man stelle sich eine Demokratie vor, in der ein Landtagsabgeordneter ohne Angst um Leben und Gesundheit in seinem Blog begründen kann, warum er seine Ministerpräsidentin vom Thron kippte, indem er sie nicht gewählt hat. Anderes Beispiel: Der Mitarbeiter eines multinationalen Konzerns veröffentlicht Dokumente, die seinem Arbeitgeber Marktmissbrauch nachweisen. Er muss keine Angst um seine wirtschaftliche Zukunft haben und braucht nicht um die Loyalität desjenigen zu bangen, dem er die Dokumente an Halloween zuspielte. Freenet [1] tritt an, aus dieser Utopie Wirklichkeit werden zu lassen.

Freenet ist ein Netz von Rechnerknoten, die miteinander verschlüsselt kommunizieren und dem Netz Speicherplatz zur Verfügung stellen. Jeder interessierte Teilnehmer kann dem Netz beitreten, indem er selbst einen Knoten betreibt. Er installiert dazu eine Java-Applikation, die den Knoten implementiert, und lässt sie mit den Knoten von Freunden und Bekannten kommunizieren oder sich selbst Verbindung zu anderen Freenet-Knoten suchen. Zum Einstieg stellt der Freenet-Installer dazu eine Adressenliste von öffentlichen Knoten bereit.

Verteilte Anonymität

Nutzer können Dateien ins Netzwerk stellen und dort unter einem Schlüssel speichern. Andere Nutzer rufen mit Hilfe des Schlüssels die gespeicherten Daten aus dem Netz ab. Das Besondere dabei ist, dass kein Teilnehmer den genauen Speicherort der Datei kennt. Jeder kann die Datei von jedem beteiligten Knoten abrufen. Wenn der befragte Knoten die Datei nicht besitzt, fragt er seine Nachbarn, die nötigenfalls wiederum ihre Nachbarn fragen. Für den Benutzer geschieht dies völlig transparent.

Freenet selbst stellt damit zunächst nur eine Infrastruktur bereit, die den sicheren anonymen Austausch von Daten erlaubt. Eine Reihe von Clientanwendungen sorgt dafür, dass der eigentliche Knoten und seine Arbeitsweise für den Benutzer verborgen bleiben. Beispielsweise dient ein HTTP-Gateway dazu, mit einem Browser im Freenet wie im normalen Web zu surfen (Abbildung 1).

Abbildung 1: Freenet ist ein Netz lose verbundener Rechnerknoten, die verschlüsselt per UDP Daten austauschen. Der Knoten implementiert Basisfunktionen zum Up- und Download von Daten in Freenet. Clients nutzen diese über unterschiedliche Schnittstellen.

HTTP-URLs wie [http://www.linux-ma- gazin.de] unterscheiden sich in einem wichtigen Punkt von Freenet-Schlüsseln: Die URL spezifiziert den Ort, an dem eine Datei gespeichert ist, während der Schlüssel den Inhalt der Datei identifiziert. Damit Anwendungen sinnvoll auf dieser Grundlage arbeiten können, verfeinert Freenet das Konzept noch. Dazu definiert es verschiedene Arten von Schlüsseln (siehe Kasten “Freenet-Schlüssel”).

Außerdem unterscheidet Freenet zwischen dem eigentlichen Datei-Inhalt und Metainformationen. Eine Metainformation ist beispielsweise der Mime-Typ einer Datei. Darüber hinaus gibt es etwa Verweise (Redirect), Listen von Namen und Verweisen (Manifest), über die sich ganze Verzeichnisstrukturen unter einem Schlüssel abbilden lassen, sowie Splitfiles, die große Dateien fehlertolerant auf viele Dateiblöcke verteilen.

Wer weiß wo?

Die Gretchenfrage ist nur: Woher weiß das Netz, wo eine gesuchte Datei zu finden ist? Die Antwort besteht aus zwei Teilen. Den ersten bezeichnen Soziologen auch als das Kleine-Welt-Phänomen. Es besagt, dass es in einem ausreichend vermaschten Netz von jedem Ausgangspunkt zu jedem Zielpunkt einen Weg mit nur wenigen Zwischenstationen gibt. Die ursprüngliche Theorie bezieht sich auf die Weltbevölkerung und Bekanntschaftsverhältnisse: Zwischen zwei beliebigen Personen lässt sich eine Kette von maximal fünf Personen finden, von denen jeder den jeweils nächsten in der Kette persönlich kennt [2].

Der zweite Teil sorgt dafür, dass suchende Clients diesen kurzen Weg auch mit hoher Wahrscheinlichkeit finden. Dazu spezialisieren sich die Knoten. Da jedem Knoten nur begrenzter Speicherplatz zur Verfügung steht, muss er sich ohnehin entscheiden, welche Dateien er speichert und welche er verwirft. Er bevorzugt daher solche Dateien, die denen ähneln, die er bereits hat.

Ähnliches bleibt zusammen

Das Ähnlichkeitsmaß bezieht sich dabei nicht auf Inhalte der Dateien, sondern auf Hashes der Schlüssel. Andere Knoten lernen die Spezialisierung ihrer Nachbarn, indem sie beobachten, welche Dateien sie von ihnen erhalten. Anfragen über gesuchte Schlüssel schickt ein Knoten bevorzugt an den Nachbarn, von dem er bisher die meisten ähnlichen Schlüssel empfangen hat (Abbildung 2). Das funktioniert am besten, wenn die Verbindungen zu den Nachbarn stabil sind. Der Knoten sollte also möglichst dauerhaft im Hintergrund laufen. Für die Installation und den Betrieb ist eine installierte Java-Laufzeitumgebung erforderlich – je neuer, desto besser.

Abbildung 2: Der Knoten wandelt einen angefragten Schlüssel erst in einen Hash um und sucht diesen zunächst im eigenen Datenspeicher und dann auf verbundenen Knoten. Die Pfeile zeigen den Weg der Anfrage, die gefundene Datei durchläuft die gleichen Schritte in umgekehrter Reihenfolge.

Wer Java Webstart installiert hat, aktiviert den Installer per Klick auf der Download-Seite. Alternativ lässt sich ein Installer auf die klassische Art herunterladen, auspacken und ausführen. Er installiert den eigentlichen Freenet-Knoten und optional diverse Clientanwendungen in ein Verzeichnis. Freenet selbst begnügt sich mit wenigen MByte Speicherplatz, für den Datenspeicher sollte jedoch mindestens 1 GByte zur Verfügung stehen – mehr ist besser, da dadurch die Wahrscheinlichkeit steigt, ein gesuchtes Datenpaket lokal zu finden.

Anschließend sucht der Installer zwei freie UDP-Ports und startet den Knoten. Der Knoten mit dem eingebauten HTTP-Zugang startet binnen weniger Sekunden und ist über ein Webinterface (Abbildung 3) bequem zu konfigurieren.

Abbildung 3: Die Konfiguration des Freenet-Knotens erfolgt per Webinterface. Neben dem Namen lassen sich auch die bereitgestellte Bandbreite und der Speicherplatz festlegen, 1 GByte mindestens ist zu empfehlen.

Knoten betreiben

Für Heimanwender mit dynamisch zugewiesener IP-Adresse empfiehlt sich beispielsweise DynDNS, damit andere Teilnehmer am Netz den eigenen Knoten immer unter einem festen DNS-Namen finden. Dieser DNS-Name sowie die Bandbreitenbegrenzungen und der »OpenNet«-Modus sind für den Anfang die wichtigsten Einstellungen. Wer sich hinter einem NAT-Router befindet, leitet auf diesem die konfigurierten UDP-Ports auf den Freenet-Knoten weiter. Es genügt bereits, wenn der Router die Antworten auf die von dem eigenen Knoten ausgesendeten Anfragen durchlässt – die meisten NAT-Router machen das automatisch richtig.

Nach dem Start beginnt der Knoten mit anderen Knoten Kontakt aufzunehmen. Das erfolgt auf zwei Wegen: Erstens kontaktiert bei eingeschaltetem Opennet-Modus der Knoten die bei der Installation mitgelieferten Seednodes und teilt diesen die eigene Adresse und die Kommunikationsschlüssel mit. Umgekehrt erhält er von diesen die Adressen und Schlüssel weiterer Knoten, mit denen er sich verbinden darf.

Wer außerdem Freunde oder Bekannte hat, die ebenfalls Freenet-Knoten betreiben, kann als zweite Option mit diesen manuell Kontaktdaten austauschen. Über das Webinterface ruft der Benutzer die Adresse und die Kommunikationsschlüssel des eigenen Knotens ab, die er an seine Bekannten weiterreicht. Nachdem er deren Adressen und Schlüssel in die eigene Konfiguration eingetragen hat, beginnen die Knoten Daten auszutauschen. Um gut im Netz integriert zu sein, sollte man 15 bis 20 andere Knoten kontaktieren. Wer nicht so viele Bekannte im Freenet hat, ist dabei auf den Opennet-Modus angewiesen.

Die Startseite des Webinterface bietet gleichzeitig den Einstieg in eine der wichtigsten Freenet-Anwendungen an. Hier finden Anwender eine Liste populärer Freesites. Sie sind letztlich Websites – nur liegen die Seiten eben nicht auf Webservern, sondern im Freenet. Entsprechend ruft der Nutzer im Browser einfach per Klick auf einen Link die Freesites ab. Das im Freenet-Knoten eingebaute HTTP-Gateway FProxy leitet Browser-Anfragen weiter und übersetzt sie in eine Schlüsselsuche im Freenet. Etwas Geduld ist notwendig, da die Schlüsselsuche je nach Popularität der Seite einige Minuten dauern kann.

Freesites und Flogs

Index-Seiten sind eine wichtige Kategorie von Freesites. Ihre Betreiber kategorisieren existierende Freesites und durchsuchen sie nach Aktualisierungen. Da Freesites prinzipbedingt nicht die Interaktivität einer Website bieten, übernehmen Index-Seiten die Funktion einer Suchmaschine.

Eine andere Variante von Freesites sind Flogs, das Freenet-Äquivalent zu Blogs. Neben einigen Freenet-Entwicklern tummeln sich hier im Schatten der Anonymität auch allerlei mehr oder weniger skurrile Gestalten (Abbildung 4). Wer sich selbst dazu berufen fühlt, in dieser Form sein Innerstes nach außen zu kehren, aber bisher die Reaktion seiner Mitmenschen fürchtete, kann mit einfachen Mitteln eine eigene Freesite betreiben. Der Informationsanbieter darf HTML-Seiten mit Stylesheets und Bildern publizieren, aktive Inhalte wie Javascript oder Flash filtert FProxy jedoch aus Sicherheitsgründen aus.

Abbildung 4: In seinem Flog genannten Freenet-Blog äußert sich „Duke Morbid“ zum Geschehen in der britischen Öffentlichkeit. Das Netzwerk erlaubt es, auch kontroverse Inhalte zu verbreiten.

Eigene Veröffentlichungen

Um das fertige Produkt in Freenet einzustellen gibt es das grafische Werkzeug Jsite, das sich mit dem Skript »bin/install-jSite.sh« installiert. Anschließend startet ein Klick auf »jSite.jar« oder »java -jar jSite/jSite.jar« auf der Kommandozeile das Programm. Das sich öffnende Fenster verwaltet mehrere Projekte. Zunächst will Jsite die Adresse des eigenen Knotens wissen. Bei einem lokal laufenden Freenet-Knoten übernimmt der Nutzer den Vorschlag »localhost:9481« für dessen Clientport.

Mit dem Menüpunkt »Projekt erstellen« legt Jsite ein neues Projekt an und erzeugt hierfür ein Schlüsselpaar (Abbildung 5). Der Anwender ergänzt es um einen Pfadnamen und erhält so einen USK-Schlüssel. Nachdem er einen Projektnamen vergeben und das lokale Verzeichnis mit den Dateien seiner Freesite ausgewählt hat, führt ein Klick auf »Vorwärts« zu den Details der Site.

Abbildung 5: Jsite vereinfacht es Anwendern, eigene Freesites und Flogs zu veröffentlichen. Ein Jsite-Projekt fasst HTML-Dateien und zugehörige Grafiken zu einer Einheit zusammen, die sich leichter verwalten lässt.

Jsite listet alle Dateien des Projektverzeichnisses auf. Ein Klick auf den Dateinamen erlaubt Vorgaben, wie Jsite mit der Datei umgehen soll. Mindestens eine Index-Seite ist nötig, etwa »index.html«. Einstellungen speichert Jsite im Projekt, der Nutzer muss also beim Update seines Projekts nicht von vorne anfangen.

Daten im Karton

Container fassen mehrere Dateien im Zip-Format zusammen, dann verwaltet Freenet sie effizienter. Dabei spielt weniger die Kompression eine Rolle, vielmehr expandiert Freenet jede Datei aus Sicherheitsgründen auf mindestens 32 KByte (siehe Kasten “Sicherheit”). Wer mehrere Dateien in einen solchen Block packt, sorgt also für eine kürzere Ladezeit der kompletten Seite. Um Sites gelegentlich zu aktualisieren, bietet es sich an, häufig geänderte Dateien in einen anderen Container zu legen als die dauerhaft gültigen. Letztere kennt Freenet dann beim nächsten Upload bereits, sodass sich dieser beschleunigt.

Ein Klick auf »Jetzt einfügen« startet den Upload. Die Dateien packt Jsite in die Container ein und übergibt sie an den Knoten, der sie daraufhin gleich weiterreicht. Je nach Umfang der Site dauert dies einigen Minuten. Die eigene Freesite ist publiziert und lässt sich nun via Freenet ansurfen. Auf der Übersichtsseite von Jsite lässt sich per »URI kopieren« die Freenet-Adresse übertragen. Per Cut&Paste fügt der Anwender sie in das Formular der Freenet-Startseite bei »Einen Schlüssel abrufen« ein.

Nutzer des Usenet oder von Foren finden mit Frost [3] ein Werkzeug, das einem Newsreader ähnelt. Seine Entwickler liefern es als Zip-Archiv aus. In ein eigenes Verzeichnis entpackt, startet Frost auf der Kommandozeile per »sh frost.sh«.

Frostige Diskussionen

Beim ersten Start fragt Frost nach der Freenet-Version und einem Pseudonym. Frost verknüpft es mit einem Frost-eigenen Public Key, der von anderen eindeutig zu identifizieren ist, selbst wenn Dritte das gleiche Pseudonym wählen. Beispielsweise kann ein Flog-Autor sein Pseudonym samt zugehörigem Key auf seiner Freesite veröffentlichen. Andere Frost-Nutzer können sich dann sicher sein, dass das Pseudonym dem Autor des Flog gehört. Weitere Pseudonyme lassen sich später nach Bedarf erzeugen. Der Benutzer entscheidet bei jeder Nachricht, unter welchem Pseudonym er sie veröffentlichen will – oder ob er ganz auf ein Pseudonym verzichtet. Dass Frost im Splashscreen verkündet, persönliche Angaben an den BND zu übertragen, entstammt dem merkwürdigen Humor des Entwicklers, ist aber kein Grund zur Beunruhigung.

Das Hauptfenster teilt Frost – wie bei Newsreadern üblich – in drei Bereiche auf (siehe Abbildung 6). Links listet es die abonnierten Foren in einer Ordnerhierarchie auf, rechts oben zeigt es die Nachrichten im ausgewählten Forum an, darunter den Text der ausgewählten Nachricht. Einige Nachrichten sind recht lang, da es in Frost üblich ist, beantwortete Nachrichten vollständig zu zitieren. Grund ist, dass die beantwortete Nachricht selbst unter Umständen gar nicht mehr in Freenet abrufbar ist und ohne das ausführliche Zitieren der Kontext der Antwort verloren ginge.

Abbildung 6: Frost bietet eine dem Usenet ähnliche Massenkommunikation mit pseudonymer Authentisierung an. Teilnehmer diskutieren so kontroverse Standpunkte zwar ohne Angabe von Klarnamen, sind aber zweifelsfrei und fälschungssicher unterscheidbar. Die Java-Anwendung organisiert die Beiträge in Foren.

Der Bereich für die Foren ist in einem Tab untergebracht, neben dem es noch weitere für Up- und Downloads sowie einen einfachen Filesharing-Mechanismus gibt. Oberhalb der Tabs befinden sich Schaltflächen, um Frost zu konfigurieren und um die abonnierten Foren zu verwalten und organisieren.

Den wichtigsten Knopf ziert eine Weltkugel. Er öffnet eine Übersicht aller bekannten Foren, die sich hier auswählen und abonnieren lassen. Da Nachrichten Referenzen auf Foren enthalten, wächst diese Liste im Laufe der Zeit an.

Pseudonyme Publizistik

Wählt der Benutzer ein Forum, in dem sich Nachrichten befinden, sieht er neben Thema und Absender auch die Spalte »Sig«. Sie enthält bei pseudonymen Absendern einen Hinweis auf dessen Vertrauenswürdigkeit. Wem der Anwender vertraut, bleibt ihm überlassen: Über die Buttons oberhalb der Nachrichtenliste legt er die Vertrauenswürdigkeit eines Pseudonyms selbst fest. Das ist nützlich, weil er festlegen kann, ab welchem Level er Nachrichten sieht.

Die Pseudonyme starten mit unbekannter Vertrauenswürdigkeit (»CHECK«), »BAD«, »OBSERVE« und »GOOD« erlauben weitere Abstufungen. Einige Nachrichten enthalten neben Referenzen auf andere Foren auch Freenet-Schlüssel oder Datei-Anhänge. Die Anhänge listet Frost am Ende der Nachricht auf. Freenet-Schlüssel im Text stellt es als Hyperlinks dar, die der Nutzer per Rechtsklick in den Download-Tab übernimmt.

Erweiterungen möglich

Freesites und Frost sind nur zwei Anwendungsbeispiele für Freenet. Tatsächlich gibt es weitere Anwendungen, darunter ein SMTP- und POP-Gateway (dann Freemail genannt) und das Filesharing-Tool Thaw. Andere Anwendungen sind in Arbeit, etwa ein NNTP-Gateway oder die Adaption von Versionsverwaltungssystemen wie Mercurial oder Arch [4]. Sogar ein Streaming-Mechanismus steht auf dem Plan.

Freenet-Knoten besitzen Schnittstellen für Plugins, die es Entwicklern erlauben, eigene Ideen einzubauen und Netzwerkschnittstellen für Clients zu nutzen. Der Integration in andere bestehende Programme steht also nichts im Wege.

Freenet funktioniert in der aktuellen Version 0.7 trotz seiner Komplexität erstaunlich gut, ist schnell zu installieren und gut dokumentiert. Die Bedienung ist einfach und das System bietet insgesamt einen hohen Grad an Sicherheit. Verglichen mit der immer noch aktiv genutzten Version 0.5 hat das unter der GPL stehende Programm große Fortschritte gemacht, allerdings zu Lasten der Leistung bei Datentransfers jenseits der 100-MByte-Grenze.

Preis der Freiheit

Trotz aller guten Bedienbarkeit bleibt Freenet immer noch ein komplexes System, das ausführliche Beschäftigung mit dem Thema Anonymität verlangt, wenn Anwender auf diese angewiesen sind. Wer Ladezeiten von Freesites mit denen von Websites vergleicht, Freemail mit E-Mail oder Bittorrent mit Frost-Downloads, wird zwangsläufig enttäuscht. Der Durchsatz tritt aber bei Freenet absichtlich hinter die Sicherheit zurück.

Es tritt mit dem Ziel an, auch in unfreien Umgebungen wie etwa China den freien Meinungs- und Informationsaustausch zu ermöglichen. Gemessen an der Popularität ist der Bedarf für dieses Medium nicht zu bestreiten – Freenet hat das Potenzial, ihn zu erfüllen. (mg)