Hallo zusammen,

vor Kurzem ist in einem Spieleforum die Frage aufgekommen, wie es mit der Sicherheit von Peer-to-Peer Systemen aussieht. Vermutlich werden jetzt viele Leser an die juristischen Folgen durch, populär ausgedrückt, „illegale Downloads“ denken. Damit soll sich dieser Beitrag allerdings nicht befassen. Außerdem muss auch die Frage geklärt werden, wieso sich ein „Spieler“, eine möglicherweise leicht Klieschee behaftete Gruppe, dafür interessiert.

Insbesondere MMORPGs zeichnen sich durch einen sehr dynamischen Inhalt aus, was für viele einen Reiz darstellt, eine beachtliche Menge an Zeit zu investieren. Dies erfordert jedoch einen permanenten Aktualisierungsvorgang aller Clients. Viele „Kleinigkeiten“, wie Art/Position/Verhalten von s.g. NPCs können durchaus „on the fly“ dem Spieler mitgeteilt werden. Umfangreichere Änderungen, insbesondere neue Grafiken, erfordern jedoch eine Änderung des Programms bzw. der verwendeten Bibliotheken. Hiervon soll allerdings der Spieler möglichst wenig betroffen sein – insbesondere soll er nicht gezwungen sein auf dubiosen Webseiten die Patches zu laden und dann auf dem jeweiligen Rechner zu installieren. Jedoch ein Client-Server Modell, bei dem ein Server die Daten für alle Clients bereitstellt, ist nur für geringe Benutzerzahlen praktikabel. So bedeutet ein 100 MB Update, was durchaus nicht selten ist, bei 100.000 Spielern nunmal 10.000.000 MB Traffic, also 10 TB. An dieser Stelle sei noch anzumerken, dass es durchaus Spiele mit 5-10 Millionen aktiven Spieler gibt. Außerdem besteht ein betriebswirtschaftliches Interesse, die Kosten solcher Prozesse möglichst gering zu halten.

Was also tun? Das Thema liefert die Antwort: Peer to Peer Netzwerke, kurz P2P. Wie funktioniert das?
Nunja, viele leichtverständliche Informationen findet man auf einschlägigen Webseiten. Ich möchte an dieser Stelle insbesondere auf das P2P Netz eingehen, welches überwiegend beim Filesharing eingesetzt wird. Auch wenn „Filesharing“, „Peer to Peer“, etc. vielen Lesern die roten Alarmglocken schlagen lässt: es ist eine Technik, die von vielen Unternehmen eingesetzt wird und daran ist überhaupt nichts Illegal. Sie eignet sich allerdings auch zum Tausch von geschütztem Material wodurch sie häufig in einen falschen Zusammenhang gesetzt wird. Um dieses System in kurzen Worten zu erklären, möchte ich mich der Schneeball-Metapher bedienen:

Durch umfangreiche Aufklärungsarbeit der öffentlich rechtlichen Funk und Fernsehanstalten sollte vielen Lesern bekannt sein, wie ein Schneeballsystem (oder ein Kettenbrief) funktioniert. Wir definieren eine Person, die ein Produkt an eine Reihe von Personen anbietet und nennen diesen Tracker. Diese Reihe von Personen bemühen sich, aus eigenem Interesse, möglichst viele weitere Personen für dieses Produkt zu gewinnen. Wir bezeichnen alle Personen, die daran interessiert sind, als Schwarm. Angenommen jeder Teilnehmer gibt das Produkt (oder die Information) nur an zwei Andere weiter, haben wir nach 30 Schritten schon eine Schwarmgröße von 1.073.741.823 (2^30-1). Der Aufwand für den Einzelnen, 2 weitere zu „finden“ bzw. zu bedienen, war relativ gering – in der Gesamtheit war das Produkt jedoch ein riesen Erfolg.

Als Informatiker möchte ich jedoch an dieser Stelle anmerken, dass es sich hierbei um einen Baum der Ordnung 2 handelt – hingegen ein P2P System als ein Multigraph anzusehen ist. Übertragen auf das „Updateproblem“: der Tracker wirft den Patch also in die Menge (den Schwarm) und die Spieler organisieren sich untereinander diesen zu verteilen. Also läd man, bei diesem Vorgang, nicht vom offiziellen Server, sondern von Personen „wie dich und mich“ – jedoch natürlich nur von den Beteiligten.

Nun zurück zu dem besorgten Spieler. Grundsätzlich handelt es sich hierbei auch um Programmaktualisierungen. D.h. der Programmcode wird entweder ersetzt oder Neuer wird eingefügt – je nach Updatestrategie. Ein Beweis hierfür ist auch leicht erbracht: Updater sind immer „extra“ Programme, also kein Unterprozess. So findet sich in dem entsprechenden Spielordner stets das Spiel selbst, als auch ein Updater als ausführbare (exe) Datei.

Und daher nun endlich die Frage: Können mir andere Spieler „Schadcode“ übergeben, der sich dann, durch den Updatevorgang, auf meinem Rechner befindet?

Damit habe ich mich etwas Näher befasst. Zunächst muss natürlich klar sein, dass diese Frage nicht für alle Spiele geklärt werden kann. Grundsätzlich werden Daten von unbekannten Quellen geladen und diese können durchaus Fehlerhaft sein – gewollt oder ungewollt. Das ist die schlechte Nachricht. Die Gute ist, dass sich viele Spielebetreiber Techniken bedienen, die sich mittlerweile als Standard etabliert haben. Das relativ bekannte „BitTorrent“ Protokoll ist eines dieser – wofür es auch sehr viele und gute Clients gibt. Bei dieser Technik erhält der Client ein File genannt „Torrentfile“. Dieses enthält eine Auflistung der Dateien, die geladen und verteilt werden müssen – zusätzlich weitere triviale Informationen.
Am Ende, das lässt uns wieder aufatmen, ein SHA-1 Hash für jeden Part. Wer mag, kann an dieser Stelle einen Exkurs zum aktuellen Stand der Technik bzgl. der Sicherheit des SHA-1 unternehmen.

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Wieder zurück? Gut. Denn selbst wenn wir ein Programm hätten, das uns „günstig“ Kollisionen des SHA1 aufzeigt, wäre es sehr unwahrscheinlich, dass dabei ein Teil eines ausfühbaren Programmes herauskommt und gleichzeitig auch den gewollten Schadcode enthält. Diese Thematik lässt sicherlich Platz für Diskussionen – allerdings kann an dieser Stelle und an diesem Tag festgehalten werden, dass der SHA-1 Hashalgorithmus für diesen Einsatzzweck noch völlig genügt. Was ein Hashcode „genau“ ist, habe ich in diesem Beitrag beschrieben: http://cryptblog.de/2008/06/18/hacken-fur-anfanger/

Es besteht also keinen Anlass zur Beunruhigung. Sofern der Tracker das Torrentfile korrekt an den Benutzer überträgt, ist ein P2P System (basierend auf BitTorrent), für diesen Einsatzzweck ausreichend sicher.