05 Dezember 2013

Daten sparsamer Handybetrieb ... Damit NSA, GHCQ & Co keine oder nicht so detailreiche Bewegungsbilder anlegen und Handys keine Ortungswanzen mehr sind.

Heute musste man lernen, das die NSA Bewegungsprofile von Handys im ganz großen Maßstab anlegt und verarbeitet. Das es möglich ist, Handys als Ortungswanzen zu benutzen war von Anfang an klar. In Rahmen der nationalen Gesetzgebung ist die Handhabung dieser Daten geregelt. Aber die Geheimdienste eines Landes mit ihrem "Auslandsmandat" nehmen den gesamten Rest der Welt unbegrenzt aufs Korn, und da man mit anderen Diensten befreundet ist, sind letztendlich wieder alle Menschen unter dauernder Beobachtung.

Man muss also entweder das Geheimdienstunwesen abstellen - was solange es undemokratische Gewaltstaaten gibt nicht geht - oder aber den Handybetrieb Datensparsam betreiben.

Warum Fallen diese Daten an? Weil das Mobilfunknetz natürlich wissen muss wie es das Handy erreichen kann. Also muss es wissen, in welcher topografischen Umgebung sich das Handy befindet, um das Gespräch funktechnisch optimal zustellen zu können. Eine Möglichkeit wäre also eine "Zur Zeit nicht erreichbar" Funktion, mit der man zwar selber Telefonieren kann - wobei dabei natürlich der Standort bekannt wird - Anrufer aber mit der Mobilbox verbunden werden. Diese Option wäre per Softwareupdate realisierbar, ist aber von den Mobilfunkprovidern nicht so erwünscht, weil die ja ein Interesse haben, das Telefoniert wird.

Viele Mobilfunknetze haben ein hierarchisches System von Funkzellen. Es gibt große Zellen - typischerweise bei einer niedrigeren Frequenz um die 900MHz - um den Raum zu füllen und kleine in dicht besiedelten räumen bei 1800MHz um Volumentragfähigkeit zu erreichen. Wenn jetzt die Handys welche längere Zeit inaktiv waren in den großen Zellen verlagert würden, so wäre es Möglich die Genauigkeit des Trackings erheblich zu Verringern. Allerdings müsste die genaue Bestimmung des Aufenthalts dann bei einer eingehenden Verbindung nachgeholt werden. Das würde dazu führen, das man als Anrufer schon vor dem Angerufenen ein Rufzeichen hören würde. Man müsste es also etwas länger klingeln lassen. Des weiteren würde man die Meldung, das ein bestimmter Teilnehmer nicht erreichbar ist, unter Umständen erst nach einigen Klingelzeichen erfolgen, weil eben nicht zu jeder Zeit ein betriebsbereiter Funkweg prophylaktisch zur Verfügung steht.

Der Königsweg wäre eine möglichst großflächige Abstrahlung des "+4917353098203 bitte Melden ein Anruf von +4964437898456 für Sie". Das Problem, je größer diese spezielle "Tauchzelle" des Mobilfunknetzes, desto mehr Daten müssen übertragen werden. Bei einem kleinmaschigen Mobilfunknetz muss das Handy des öfteren Funken, was den Akku belastet. Werden die Zellen größer, verringert sich der Aufwand der für das Roaming betrieben werden muss. Allerdings senden die Mobiltelefone immer noch ihr "Ich bin Aktiv" Signal von Zeit zu Zeit an den nächstgelegenen Mobilfunkmast. Dieser Sendeaufwand würde bei einer landesweiten Ausstrahlung von Rufanfragen entfallen, was den Akku entlastet. Dem steht aber der Aufwand für das Empfangen aller Rufanfragen "getauchter" Handys gegenüber.

Wie viele Anfragen sind das? Das Gesprächsaufkommen aus dem Mobilfunknetzen betrug 1012 110.000.000.000 Minuten. Das sind zwar die Zahlen der Minuten welche die Anrufer aus dem Mobilfunk gemacht habe, es gibt aber eine Schätzung für die Zahl der Anrufer in das Mobilfunknetz. Unter der Annahme, das man im Mittel gleich oft angerufen wird wie man Anruft und das ein Gespräch im Mittel eine Minute dauert, so ergeben sich 110.000.000.000 Rufe pro Jahr. Wären sie gleichmäßig über die Zeit verteilt wären das 3488 pro Sekunde. Zu den Anrufen kämen dann noch einmal ungefähr die gleiche Zahl an SMS/MMS Nachrichten die Abgerufen werden müssen.

In Deutschland gibt es einen Landesweiten digital Audio Broadcast, auf dem 2 Sender mit veralteten Codecs senden. Würde man diese auf DAB+ umstellen, so wären damit ein Rufkanal mit 112 kBit also 14 KByte gewonnen. Das würde nicht reichen, um alle Rufe aufzunehmen. Aber als die Handy entwickelt wurden, war die Speicherfähigkeit eines Handys äußerst rudimentär entwickelt. Heute ist das anderes, das Handy kann eine adaptive Statistik führen welche ermittelt, welche Sendemasten sehr oft für Gespräche genutzt werden (Arbeitsplatz, Wohnung) und sich bei einem Aufenthalt in diesen Funkzellen konventionell mit dem Mobilfunknetz verbinden. Würde das Handy merken, das es diese Heimatbasen verlässt, würde es in der "Tauchzelle" verschwinden und gar nicht mehr senden -- jedenfalls so lange sein Besitzer keine Applikationen installiert, die ständig im Internet Rumrödeln wie zum Beispiel "Whats App".

Eine Telefonnummer hat maximal 15 Stellen So das 15 Nibble - halbes Byte - zum Codieren ausreichen. Ein Ruf braucht also Maximal 15 Byte. Bei adäquater Kompression der Rufe einer Sekunde schätze ich das maximal 7 Byte übrigbleiben. Damit hätte man Kapazität für 2000 Rufe in der Sekunde. Leider erfordert eine Kompression eine gemeinsame Verschlüsselung, was dazu führen würde, das es recht einfach ist, den Gesamten Stream zu bekommen. Es kommt also nur eine dynamisch zugewiesene Nummer die bei jedem Telefonat wechselt in Frage. Da es weniger als 250 Millionen aktive Handys in Deutschland gibt, reicht ein Integer*28 dafür aus. Wird von der Rufnummer des Absenders zusammen mit einem individuellen Salt eine SHA256 gebildet, vor der dann die Letzten 3½ Bytes übertragen, so kommt man auch mit 7 Bytes auskommen. Damit kann dann das Handy zumindest bei bekannten Rufnummern die Nummer des Absenders anzeigen bevor der Angerufene entscheiden muss, ob er willens ist aus der Versenkung aufzutauchen. Zusammen mit der Homezonefunktion sollte das also in er Tat ausreichend sein, um den Handys ihre Funktion als Ortungswanze zu nehmen.

Leider gibt es überhaupt kein Smartphone, das DAB-Radio mit im System haben. Es gibt einige die UKW haben, die digitalisierte Variante geht aber erstaunlicher weiße leer aus. Ich vermute mal, das hier eine überzogene Patentpolitik der Grund ist, warum der DAB markt generell am Boden liegt. Ich kennen niemand, der ein DAB-Radio hat. Der Grund dafür könnte allerdings auch daran liegen, das der Empfang von DAB relativ Energie intensiv ist, und somit die Geräte kaum für den Mobilen Einsatz taugen. Der Akku eines typischen DAB Taschenradio hält nur 8 Stunden, viele Gerätehersteller geben die Laufzeit erst gar nicht an. Eventuell ist das aber wieder ein Ergebniss der geringen Verkaufszahlen, so das die Chips für DAB schlicht und einfach veraltet sind, und von daher mehr Energie verbraucht wird als Nötig.

Ein speziell designter Benachrichtigungsstream könnte aber so Ausgestaltet werden, das Strom gespart werden kann. Wenn die Anordnung der Calls nach Ziel erfolgt, so hätte jedes Handy aufgrund seiner eigenen Codenummer einen eindeutigen Zeitpunkt innerhalb einer Sekunde ab der es zuhören muss. Es bleibt dann so lange auf Empfang, bis ein Leerer Ruf oder ein Ruf gefunden wird, der Später in der Sekunde auszustrahlen ist gefunden ist. Dann kann er für den Rest der Sekunde und in der nächsten Sekunde bis zum Zeitpunkt welcher der Nummer zugeordnet ist aus dem Empfang ausklinken. Damit müsste der Empfangsaufwand bei geeigneter Vergabe der Rufzeichen auf unter ein Prozent des Gesamtempfangs gesenkt werden, so das die Akkulaufzeit des Tauschbetrieb des Handy auf über 800 Stunden steigen sollte.

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