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Wenn zwei Parteien digitale Daten über eine Netzwerkverbindung austauschen, kann es zu Benachteiligungen kommen, falls eine Partei ihre Daten liefert und im Gegenzug nichts dafür erhält. Beim fairen Austausch wird dagegen sichergestellt, daß entweder beide Parteien etwas bekommen oder niemand etwas erhält. Auf diese Weise können Betrugsversuche beispielsweise beim Austausch digital signierter Verträge oder beim Einkauf digitaler Waren zuverlässig verhindert werden. Zur Realisierung von fairem Austausch müssen jedoch spezielle Fairneßprotokolle eingesetzt werden, die auf die Dienste einer vertrauenswürdigen Partei zurückgreifen. Damit nicht jede Anwendung, die fairen Austausch verwenden will, eine eigene Infrastruktur für fairen Austausch betreiben muß, schlage ich einen generischen Fairneßdienst vor, der diese Aufgabe übernimmt. Wie ein solcher Dienst realisiert werden kann, ist das Thema dieser Arbeit. Dabei beschäftige ich mich zuerst mit der Spezifikation von fairem Austausch, dann mit der abstrakten Modellierung eines Fairneßdienstes und schließlich mit der Implementierung eines Prototyps. Zuerst definiere ich eine Fairneßhierarchie, mit der sich die verschiedenen Fairneßeigenschaften eines Protokolls präziser als bisher beschreiben lassen. Dadurch kann besser zwischen verschiedenen Protokollen differenziert werden, was die Auswahl eines geeigneten Fairneßprotokolls erleichtert. Danach stelle ich mein Konzept für einen Fairneßdienst vor, der den Austausch beliebiger digitaler Objekte unterstützt und verschiedene Fairneßprotokolle bereitstellt. Dieser Dienst bietet eine einheitliche Schnittstelle für alle praxisrelevanten Protokolle, so daß mit dieser Modellierung von den Details der Protokollimplementierung abstrahiert werden kann. Anschließend diskutiere ich verschiedene Protokolle, die von meiner Modellierung eines Fairneßdienstes unterstützt werden. Neben einigen bereits bekannten Protokollen handelt es sich dabei auch um eine Reihe neu entwickelter Protokolle. Dann untersuche ich verschiedene Probleme, die bei der prototypischen Implementierung meines Fairneßdienstes zu lösen waren. Dabei handelt es sich um Sicherheitsfragen, ebenso wie die Anforderung, möglichst jede beliebige Anwendung beim fairen Austausch unterstützen zu können. Schließlich zeige ich anhand von verschiedenen Beispielen, wie der generische Fairneßdienst in diversen Szenarien eingesetzt werden kann. Einen alternativen Ansatz zu den in Software implementierten Fairneßprotokollen stellen in sicherer Hardware implementierte Protokolle dar. In dieser Arbeit untersuche ich erstmals das Potential von Hardwareunterstützung für fairen Austausch und weise nach, daß sichere Hardware das Lösen bisher ungelöster Probleme ermöglicht. |
