David Chaum, blinde Signaturen und DigiCash

Neugier

1. Wie kann eine Bank eine Münze unterschreiben, die sie noch nie gesehen hat?
2. Warum ist ein funktionsfähiges digitales Bargeldsystem genau dann gescheitert, als der Online-Einkauf an Bedeutung gewann?
3. Was bedeutet „nicht nachverfolgbar“, wenn der Aussteller alle Aufzeichnungen behält?

Erkunden

1. David Chaum führte 1981 Mix-Netzwerke ein, um die Verbindung zwischen Sender und Empfänger aufzubrechen. Nachrichten liefen über Relays, die jeweils eine Schicht entschlüsselten und den Datenverkehr bündelten und neu ordneten, sodass ein Beobachter eingehende und ausgehende Nachrichten nicht einander zuordnen konnte. Diese grundlegende Arbeit zeigte, dass sich Anonymität kryptografisch herstellen lässt, statt lediglich auf Verschleierung zu vertrauen.
2. In „Blind Signatures for Untraceable Payments“ (Crypto ’82) beschrieb Chaum einen Mechanismus, bei dem ein Unterzeichner Daten signiert, ohne ihren Inhalt zu kennen. Der Nutzer verblindet die Nachricht, die Bank signiert die verblindete Form mit ihrem privaten Schlüssel, und der Nutzer hebt die Verblindung anschließend auf. Die resultierende Signatur ist für die ursprünglichen Daten gültig, doch die Bank hat keine Aufzeichnung darüber, welches konkrete Token sie signiert hat.
3. Chaums eigene Analogie: Man versiegelt einen Zettel in einem Umschlag, der mit Kohlepapier ausgekleidet ist. Der Unterzeichner unterschreibt auf der Außenseite des Umschlags, und das Kohlepapier überträgt die Unterschrift auf den Zettel. Wird der Umschlag später geöffnet, trägt der Zettel eine gültige Unterschrift, die der Unterzeichner nie gesehen hat. Bei eCash ist der Zettel die Seriennummer einer Münze, und die Unterschrift der Bank bescheinigt ihren Wert.
4. Chaum gründete 1989 in Amsterdam DigiCash, um dies als eCash umzusetzen. Ab 1995 bot die Mark Twain Bank in St. Louis echte Konten an, über die Kunden digitale Münzen kaufen und ausgeben konnten. Die Zahler blieben gegenüber der Bank anonym, die Händler jedoch nicht, da sie die Münzen auf Konten unter ihrem eigenen Namen einzahlten, und jede Einzahlung wurde online mit der Liste der bereits ausgegebenen Seriennummern der ausgebenden Stelle (Mint) abgeglichen.
5. DigiCash meldete 1998 Insolvenz an. Zeitgenössische Berichte verweisen auf Managementprobleme, schwindendes Interesse der Banken (die Mark Twain Bank stellte eCash 1998 ein) und darauf, dass sich bei Online-Zahlungen die Kreditkarte durchsetzte. Zudem band das Design jede Zahlung an die Mint eines einzigen Unternehmens, die jede Münze online prüfen musste. Das machte deutlich, dass datenschutzwahrende Kryptografie den Bedarf an einem vertrauenswürdigen Emittenten nicht beseitigt.
6. Chaums Vermächtnis lebt in datenschutzwahrenden Protokollen wie Chaumian Ecash, Cashu und Fedimint weiter. Sein Artikel „Security without Identification“ von 1985 plädierte für Transaktionssysteme, die Big Brother überflüssig machen, indem sie Identität und Zahlung voneinander trennen. Diese Arbeit beeinflusste die Cypherpunk-Bewegung direkt und zeigte, dass Privatsphäre bei Zahlungen im Protokoll verankert werden kann, statt sie politischen Vorgaben zu überlassen.

Kernfakten

Übung neun, sechs, drei, eins

Faktcheck

Datumsangaben, Zahlen und Behauptungen wurden mit den unten aufgeführten veröffentlichten Quellen abgeglichen.

• D. Chaum, 'Untraceable electronic mail, return addresses, and digital pseudonyms' (CACM 1981)
• D. Chaum, 'Blind Signatures for Untraceable Payments' (Crypto '82, published 1983)
• D. Chaum, 'Security without Identification: Transaction Systems to Make Big Brother Obsolete' (CACM 1985)
• A. Narayanan et al., Bitcoin and Cryptocurrency Technologies (2016)