In diesem Beitrag stellen wir euch die verschiedenen LNURL-Funktionen genauer vor. Unser Ziel ist es, euch die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten zu zeigen und euch zu inspirieren, wie ihr LNURL in eurem Alltag oder sogar in euren eigenen Projekten nutzen könnt.

Was kann LNURL?

Mit LNURL stehen euch praktische Funktionen zur Verfügung, die das Lightning-Erlebnis bereichern, darunter:

• LNURL-withdraw: Zahlungen empfangen, indem ihr Geld von einem Dienst abhebt.
• LNURL-auth: Einfaches Anmelden und Einloggen bei externen Diensten.
• LNURL-pay: Bezahlungen durchführen, ohne dass eine Rechnung erstellt werden muss.
• Lightning-Adresse: Zahlungen so einfach senden wie das Schreiben einer E-Mail.
• LNURL-Channel: Sich mit einem eingehenden Lightning-Channel verbinden.

Warum LNURL nutzen?

LNURL macht den Austausch zwischen Zahlern und Zahlungsempfängern unkomplizierter und intuitiver. Die Bedienung ist so einfach, dass man nur einen QR-Code scannen muss – vorausgesetzt, die eigene Wallet unterstützt LNURL.

Wie funktioniert LNURL?

Ein Dienstanbieter erstellt eine speziell formatierte Anfrage (bech32-codiert), die über einen QR-Code an den Nutzer übermittelt wird. Dieser QR-Code enthält alle notwendigen Informationen, damit eure Lightning-Wallet direkt mit dem Dienst kommunizieren kann. Einmal gescannt, wird die gewünschte Funktion ausgeführt – schnell, sicher und ohne technisches Fachwissen.

LNURL Withdraw

Um eine Lightning-Zahlung zu erhalten, erstellt der Zahlungsempfänger eine Rechnung (Invoice) mit Betrag und Verwendungszweck, die an den Zahler übermittelt wird. Mit LNURL kann dieser Prozess nutzerfreundlicher gestaltet werden, indem der Zahlungspflichtige selbst die Zahlungsanforderung initiiert.

Anwendungsfälle für LNURL Withdraw

• Abheben von Guthaben aus einer Wallet, z. B. zur Übertragung auf eine andere Wallet.
• Auszahlung von verdientem Guthaben, z. B. durch Aktivitäten oder Affiliate-Programme.
• Nutzung auf Börsen oder Gaming-Seiten.

Ihr scannt einen QR-Code mit einer LNURL-kompatiblen Wallet, und der Betrag wird direkt gutgeschrieben.

Beispiel: Pocketbitcoin.com

Pocket bietet LNURL Withdraw an, um gekaufte Sats über Lightning direkt auf eure Wallet zu übertragen. Einfach den QR-Code mit der Receive-Funktion scannen, und die Sats werden euch auf eure Lightning Wallet oder Node gutgeschrieben.

LNURL-Auth

Mit Hilfe von LNURL-Auth lassen sich Autorisierungen, Registrierungen oder Anmeldungen bei externen Diensten und Webseiten vornehmen. Der Vorteil für den Anwender ist es, dass keine persönlichen Informationen preisgegeben werden müssen. Bei satoshiskleinanzeigen.space kann man sich beispielsweise mit LNURL-Auth anmelden:

Man bekommt einen QR-Code angezeigt, den man mit einer Lightning wallet scannen kann, welche LNURL-Auth unterstützte wie zum Beispiel Breez und Phoenix oder Bitbanana und Zeus LN welche mit der eigenen Node verbunden sind.

Nachdem ihr den QR Code gescannt habt, seid ihr angemeldet und bekommt einen eindeutige User-ID angezeigt. Ihr müsst keinerlei persönliche Daten und email-Adressen hinterlegen.

Wenn man sich erneut auf seinem Account anmelden will, dann verwendet man die gleiche Lightning Wallet erneut und ist wieder eingeloggt als der selbe Benutzer. Als User identifiziert man sich ausschliesslich über seinen Public Key und sonst nichts. Kein Passwort, keine EMail-Adresse, kein Username oder etwas ähnliches.

Es findet auch keine Weiterleitung der Informationen zu anderen Webseiten statt. Ihr könnt bei jeder anderen Webseite, die LNURL-Auth verwendet, mit der gleichen Lightning Wallet ein Account aufmachen und euch darüber immer wieder einloggen.

LNURL Pay

Für eine Lightning-Zahlung erstellt der Empfänger eine individuelle Lightning Invoice, die dem Zahler alle nötigen Informationen zur Zahlung und Zuordnung bereitstellt. Da jede Zahlung einzigartig ist, können keine statischen QR-Codes verwendet werden.

Mit LNURL-Pay wird der Ablauf vereinfacht: Der Zahler initiiert die Zahlung, indem er den Empfänger auffordert, eine Rechnung zu erstellen. Der Zahler kann Betrag und Kommentar hinzufügen, bevor die Zahlung abgeschlossen wird.

Beispielanwendung: Die Donation Button vom BTCPay Server der euch einen QR Code generiert, der automatisch eine Invoice erstellt, in der höhe des von euch angegeben Betrags, oder ein Strassenkünstler stellt einen statischen QR-Code auf. Spender können den Code scannen, den Betrag in ihrer Lightning-Wallet festlegen und direkt spenden.

Lightning Adresse

Mit LNURL-Pay lassen sich Lightning-Zahlungen bequem an eine sogenannte Lightning-Adresse senden, die wie eine E-Mail-Adresse aussieht. Eine Lightning-Adresse (z. B. mario@btcpay.yourdevice.ch) wird in Lightning-Wallets, die LNURL-Pay unterstützen, wie eine Zahlungsadresse eingegeben. Die Wallet generiert automatisch eine Lightning Invoice, die an den Empfänger geschickt und von diesem verarbeitet wird.

So funktioniert's:

1. Gebt die Lightning-Adresse in eurer Wallet ein, wo sonst LNURLs hinterlegt werden.
2. Eure Wallet kommuniziert mit dem Server hinter der Lightning-Adresse, um eine Zahlungsanforderung zu generieren.
3. Bestätigt den Betrag und sendet die Zahlung.

Beispiel:

• Möchtet ihr es ausprobieren? Sende einen Sat an mario@btcpay.yourdevice.ch und erfahrt wie einfach es ist, Lightning Adressen zu verwenden.
• Nutzer der sats.mobi Telegram Wallet erhalten ebenfalls automatisch eine Lightning-Adresse in der Form tg-username@sats.mobi

Tipp: Viele moderne Lightning-Wallets unterstützen Lightning-Adressen, darunter Phoenix, Wallet of Satoshi, und Breez. Prüft eure Wallet auf diese Funktionalität, um Lightning-Zahlungen noch einfacher zu gestalten! Viele Wallets beherschen auch ein Kontaktbuch, mit der ihr eure Kontakte mit Lightning Adressen auch einfach ablegen könnt. Hier ein Beispiel der Bitbanana Wallet:

LNURL-Channel

LNURL-Channel dient dazu, den Prozess der Kanalöffnung durch einen anderen Node zu vereinfachen und zu automatisieren. Es ermöglicht, dass ein Node, der euch Liquidität zur Verfügung stellen möchte, eine Verbindung zu deinem Node herstellt und einen Kanal eröffnet, ohne dass du dies manuell anstoßen werden muss. Dies kommt meisst dann zur Anwendung, wenn ihr einen Kanal kauft, zum Beispiel bei einem LSP (Liquid Service Provider)

Wie funktioniert es?

1. Der Betreiber eines Nodes, der Kanäle anbietet (z. B. eben ein Service-Provider oder ein Freund), generiert einen LNURL-Channel QR-Code.
2. Ihr scannt diesen QR-Code mit eurer Lightning-Wallet, die LNURL-Channel unterstützt.
3. Eure Wallet sendet automatisch die nötigen Informationen an den anderen Node (wie zum Beispiel eure Node-ID).
4. Der andere Node eröffnet daraufhin einen Kanal zu euch und stellt euch die gewünschte Liquidität bereit.

Wann ist LNURL-Channel sinnvoll?

• Erleichterung für neue Nutzer: Neue Lightning-Nutzer können so unkompliziert einen ersten Kanal eröffnen lassen, ohne technische Details wie die Node-ID manuell einzugeben.
• Förderung von Lightning-Adoption: Anbieter, Börsen oder Services können LNURL-Channel anbieten, um Nutzern mit einem Klick Liquidität bereitzustellen.
• Automatisierung: Der Prozess spart Zeit und reduziert Fehler, da keine manuelle Interaktion mit der Node nötig ist.

Wichtiger Hinweis:
LNURL-Channel ist nicht zwingend notwendig für Nodes hinter Tor oder Firewalls, die bereits öffentlich erreichbar sind. Stattdessen zielt es darauf ab, den Prozess der Kanalöffnung für Nutzer einfacher, schneller und intuitiver zu gestalten.

Lightning Wallets mit LNURL Unterstützung

Folgende Lightning Wallets unterstützen LNURL bzw. Funktionen von LNURL

Quelle: https://coincharge.de

Wir versuchen, diese Liste aktuell zu halten. Gibt es neue Funktionen oder Lightning Wallets, die hier aufgeführt werden sollten? Teilt uns das gerne mit unter info@yourdevice.ch

Fazit

LNURL ist eine leistungsstarke Erweiterung des Lightning-Netzwerks, die den Alltag mit Lightning-Zahlungen erheblich erleichtert. Es bietet vielseitige Funktionen, um bisherige Einschränkungen zu überwinden und Nutzererlebnisse zu verbessern:

1. Nutzerfreundlichkeit: LNURL-Mechanismen wie LNURL-Pay, LNURL-Withdraw und LNURL-Channel machen Lightning-Zahlungen intuitiver und zugänglicher – selbst für technisch weniger versierte Nutzer.
2. Flexibilität: Mit LNURL lassen sich sowohl Zahlungen empfangen (LNURL-Pay) als auch Guthaben abheben (LNURL-Withdraw) oder Kanäle eröffnen (LNURL-Channel). Lightning-Adressen ermöglichen zudem einfache Zahlungen über eine E-Mail-ähnliche Adresse.
3. Automatisierung: Komplexe Abläufe, wie die Erstellung von Invoices oder Kanalverbindungen, werden automatisiert. Das reduziert Fehler und spart Zeit.
4. Vielfältige Einsatzmöglichkeiten: Von Spenden über Börsenauszahlungen bis hin zu benutzerfreundlichen Onboarding-Prozessen – LNURL eröffnet viele neue Anwendungsfelder im Lightning-Netzwerk.

LNURL ist also ein entscheidender Schritt in Richtung einer barrierefreien und massentauglichen Nutzung von Lightning. Es reduziert technische Hürden und schafft eine solide Basis für die breitere Akzeptanz und Verbreitung des Lightning-Netzwerks. Ich hoffe der Artikel "Was versteht man unter LNURL bei Lightning" hat euch gefallen und konnte etwas Licht ins dunkle bringen.

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Mit Docker kann man Anwendungen schnell und einfach in Containern verpacken und ausführen, ohne sich Gedanken über die zugrunde liegende Infrastruktur machen zu müssen. Docker eignet sich besonders für Anwender, die ihre Software problemlos auf verschiedenen Umgebungen – vom lokalen Rechner über Testserver bis hin zu Produktionssystemen – betreiben möchten. Docker ist aber wie wie mit vielen anderen Dingen heutzutage, man lernt die Basics von verschiedenen Programmschichten nicht, man lernt nicht, wie diese Zusammenarbeiten und wie man diese konfiguriert.

In diesem Tutorial werden wir also die Grundlagen von Docker kennenlernen, von der Installation bis hin zu den wichtigsten Befehlen, die den Einstieg erleichtern. Ob du eine Webanwendung, eine Datenbank oder ein ganz anderes Projekt verwalten möchtet – Docker wird euch helfen, dies effizient und schnell umzusetzen.

Was ist Docker

Docker ist eine Open-Source-Plattform, die es ermöglicht, Anwendungen in sogenannten Containern zu verpacken. Ein Container ist eine leichtgewichtige, eigenständige Einheit, die alles enthält, was eine Anwendung zum Laufen braucht: Code, Bibliotheken, Laufzeitumgebungen und Abhängigkeiten. Im Gegensatz zu virtuellen Maschinen (VMs) benötigen Container keinen eigenen Betriebssystem-Kernel, was sie effizienter und ressourcenschonender macht. Sie nutzen den Kernel der Hostmaschine, was sie auch unserer im Gegensatz zu herkömmlichen virtuellen Maschinen machen können. Ist der Host komprommitiert, kann theoretisch auch Unsinn mit den Containern angestellt werden.

Docker Installation (Ubuntu, Debian und Linux Mint)

sudo apt-get update
sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release

Den Docker Repository GPG Key hinzufügen:

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

Tauscht ubuntu gegen debian aus bei einem reinen Debian System. Benutzt ihr Linux Mint, belasst ihr die den Befehl auf ubuntu!

Fügt das Repository zu euren Quellen hinzu und updatet die Packete:

echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

sudo apt update

Auch hier ubuntu gegen debian austauschen falls ihr ein Debian System fahrt. Bei Linux Mint --> ubuntu

Auf Linux Mint öffnet ihr vorher noch das Docker Repository mit:

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/docker.list

Und ändert am Schluss der Zeile das Betriebssystem Codeword von Linux Mint auf den korrekten Ubuntu unterbau ab:

Linux Mint 21.x -> jammy
Linux Mint 22.x --> noble

Speichert mit strg+o und beendet mit strg+x

Jetzt können wir Docker installieren:

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Damit ihr Docker Befehle ohne sudo verwenden könnt, fügt euren aktuellen Benutzer zur docker Gruppe hinzu:

sudo usermod -aG docker $USER

Docker Images

Fertige Docker Images

Docker Images sind das Herzstück von Docker. Sie bilden die Grundlage, auf der Container erstellt werden, und enthalten alles, was eine Anwendung oder ein Dienst benötigt, um lauffähig zu sein. Es gibt zwei Hauptwege, um mit Images zu arbeiten: fertige Images nutzen oder eigene Images erstellen (builden). Viele Github Projekte stellen alle nötigen Dateien bereit, um aus dem Repo auch ein fertiges Image zu bauen, um z.B. es an seine Bedürfnisse anpassen zu können.

Docker bietet eine zentrale Plattform namens Docker Hub, auf der eine Vielzahl an fertigen Images verfügbar ist.

Vorteile fertiger Images:

• Zeiteinsparung: Images für viele gängige Anwendungen wie Webserver (nginx, apache), Datenbanken (mysql, postgres), Programmiersprachen (python, node) und mehr sind sofort einsatzbereit.
• Community-Support: Viele dieser Images werden aktiv gepflegt, und die Community stellt Updates bereit.
• Einfacher Einstieg: Sie eignen sich besonders für Anfänger, die Docker ausprobieren wollen, ohne sich mit komplexen Setups beschäftigen zu müssen.

Nutzung eines fertigen Images als Syntax:

docker pull <image-name> # Image von Docker Hub herunterladen 
docker run <image-name> # Container aus dem Image starten 

Beispiele:

docker pull nginx # Webserver-Image herunterladen 
docker run -d -p 8080:80 nginx # Webserver im Hintergrund starten

Plattformen für Images:
Neben Docker Hub gibt es auch andere Repositories, z. B.:

• Quay.io: Eher für Unternehmen und Open-Source-Projekte.
• GitHub Container Registry (GHCR): Ermöglicht das Speichern und Teilen von Container-Images direkt auf GitHub.
• Private Registries: Unternehmen hosten oft ihre eigenen Repositories für interne Anwendungen.

Eigene Docker Images erstellen (Builden)

Manchmal reicht ein fertiges Image nicht aus, z. B. wenn du spezielle Anpassungen oder zusätzliche Software benötigst. In solchen Fällen kannst du dein eigenes Image erstellen.

Dockerfile
Ein Dockerfile ist eine einfache Textdatei, die die Schritte definiert, um ein Image zu bauen. Es enthält Anweisungen, wie ein Basis-Image erweitert wird.
Beispiel eines Dockerfiles:

# Basis-Image wählen
FROM python:3.9-slim

# Arbeitsverzeichnis setzen
WORKDIR /app

# Abhängigkeiten kopieren und installieren
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# Anwendung kopieren
COPY . .

# Startbefehl definieren
CMD ["python", "app.py"]

In diesem Beispiel bauen wir das Docker Image dann so:

Image bauen Syntax:
Mit dem Dockerfile könnr ihr ein eigenes Image erstellen:

docker build -t <image-name> <path-to-dockerfile> 

Beispiel:

docker build -t my-python-app . 

Der Punkt am Ende des Befehls (.) steht für das aktuelle Verzeichnis, in dem das Dockerfile liegt.

Image hochladen (pushen) Syntax:
Wenn das Image fertig ist, könnt ihr es in ein Repository hochladen, um es mit anderen zu teilen oder auf anderen Systemen zu nutzen:

Syntax:

docker push <repository>/<image-name>:<tag> 

Beispiel:

docker push myusername/my-python-app:latest

Wann sollte man eigene Images bauen

1. Anpassungen nötig: Wenn ein fertiges Image nicht deinen spezifischen Anforderungen entspricht, z. B. zusätzliche Pakete oder Konfigurationen.
2. Sicherheit: Eigene Images bieten mehr Kontrolle darüber, was im Container enthalten ist.
3. Eigene Software: Wenn ihr proprietäre Anwendungen oder Skripte in einem Image verpacken möchtest.
4. Optimierung: Ihr könnt ein Image optimieren, um es kleiner und effizienter zu machen.

1. Verwende schlanke Basis-Images: Images wie alpine oder debian-slim minimieren die Größe und Angriffsfläche.
2. Reduziere Layer: Kombiniere ähnliche Anweisungen (z. B. RUN apt-get update && apt-get install -y).
3. Vermeide unnötige Dateien: Nutze .dockerignore, um temporäre Dateien oder Build-Artefakte auszuschließen.
4. Spezifische Tags verwenden: Anstatt python:latest zu nutzen, wählt python:3.9-slim für mehr Konsistenz.

Docker Images sind ein flexibles Werkzeug, das sowohl Einsteigern als auch Profis erlaubt, Anwendungen effizient bereitzustellen. Egal, ob ihr fertige Images nutzt oder eigene baut – Docker macht den Prozess relativ einfach und zuverlässig!

Docker Images aus GitHub Repositories bauen

Neben lokalen Dockerfiles könnt ihr auch Images direkt aus einem GitHub-Repository erstellen. Dies ist besonders nützlich, wenn das Repository bereits ein Dockerfile enthält oder eine komplexe Anwendung definiert ist. Hier sind die wichtigsten Methoden, wie ihr Images aus einem GitHub-Repository bauen könnt:

1. Direkt mit Docker CLI aus einem GitHub-Repository bauen

Docker kann ein Repository direkt als Quelle verwenden, wenn es ein Dockerfile enthält.

Syntax:

docker build -t <image-name> https://github.com/<username>/<repository>.git

Beispiel:

docker build -t my-app https://github.com/myusername/my-repo.git

Docker lädt das Repository herunter, sucht nach einem Dockerfile im Root-Verzeichnis und baut das Image basierend darauf.

Branch oder Tag angeben:
Wenn das Repository mehrere Branches oder Tags hat, könnt ihr einen bestimmten Branch oder ein bestimmtes Tag angeben:

Syntax:

docker build -t <image-name> https://github.com/<username>/<repository>.git#<branch-or-tag> 

Beispiel:

docker build -t my-app https://github.com/myusername/my-repo.git#master

2. Manuelles Klonen und Bauen

Wenn ihr das Repository nicht direkt von Docker oder automatisierten Tools aus zugänglich machen wollt, könnt ihr es auch manuell klonen und lokal bauen.

Schritte:

1. Klont das Repository: git clone https://github.com/<username>/<repository>.git
2. Wechselt in das Verzeichnis: cd <repository>
3. Baut das Image: docker build -t <image-name> .

Worauf sollte man achten

1. Position des Dockerfiles: Das Dockerfile sollte sich idealerweise im Root-Verzeichnis des Repositories befinden. Ansonsten könnt ihr den Pfad explizit angeben, z. B.: docker build -t <image-name> -f <path-to-dockerfile> <repository-url>
2. Build-Kontext: Wenn das Dockerfile auf andere Dateien im Repository zugreifen muss (z. B. Quellcode oder Konfigurationsdateien), stelle sicher, dass der Build-Kontext korrekt definiert ist.
3. Secrets und Umgebungsvariablen: Falls euer Dockerfile Zugang zu Secrets oder API-Keys benötigt, sollten diese sicher gehandhabt werden. Verwende keine harten Codierungen im Dockerfile.

Mit diesen Optionen könnt ihr flexibel Docker Images aus GitHub-Repositories bauen, entweder lokal oder vollständig automatisiert. Das ermöglicht es euch, Anwendungen schnell bereitzustellen und nahtlos zu aktualisieren!

Was ist ein Docker Container

Ein Container ist eine laufende Instanz eines Images. Er stellt eine isolierte Umgebung dar, in der Anwendungen unabhängig von der Umgebung des Hosts ausgeführt werden können.

Warum Container?
Container teilen sich den Kernel des Hosts, benötigen daher weniger Ressourcen als virtuelle Maschinen und starten blitzschnell.

Grundlegende Befehle:

docker run <image-name> # Einen Container starten 
docker ps # Aktive Container anzeigen 
docker ps -a # Alle Container anzeigen (inkl. gestoppte) 
docker stop <container-id oder name> # Container stoppen 
docker rm <container-id> # Container löschen

Docker Volumes

Volumes bieten persistenten Speicher für Daten, die über die Lebensdauer eines Containers hinaus erhalten bleiben sollen.

Warum Volumes?
Daten in einem Container gehen verloren, wenn der Container gelöscht wird. Mit Volumes kannst du Daten unabhängig von Containern speichern.

Befehle:

docker volume create <name> # Neues Volume erstellen 
docker volume ls # Liste aller Volumes anzeigen 
docker run -v <volume-name>:<container-path> <image-name> # Container mit Volume starten 
docker volume inspect <name> # Details zu einem Volume anzeigen

Docker Compose

Docker Compose ermöglicht es, mehrere Container mit einem einzigen YML-File zu definieren und zu starten.

Warum Compose?
Ideal für komplexe Anwendungen mit mehreren Diensten (z. B. Webserver, Datenbank und Backend), die koordiniert starten und miteinander kommunizieren sollen.

Grundlegendes Beispiel (docker-compose.yaml):

version: '3.8'
services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
  db:
    image: mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example

Befehle

docker compose up -d # Dienste starten 
docker compose down # Dienste stoppen

Die docker-compose.yml muss in dem Verzeichnis liegen, indem der docker compose Befehl ausgeführt wird. docker-compose.yml ist ein Standardname, die Befehle reagieren starten die Container nur, wenn das File auch wirklich docker.compose.yml heisst. Hat es einen anderen Namen, zum Beispiel docker-compose_variant.yml lautet der Syntax:

docker compose -f docker.compose_variant.yml up -d

Mit Docker Compose ein Image Builden

Manchmal möchtet ihr ein Docker-Image nicht direkt aus einem Repository wie Docker Hub beziehen, sondern aus einem GitHub-Repository erstellen. Dies ist besonders nützlich, wenn ihr das Dockerfile eines Repos anpassen oder lokal ein eigenes Image auf Basis des Codes bauen möchtet.

Docker Compose ermöglicht es dir, den Build-Prozess direkt zu definieren, anstatt ein bereits fertiges Image zu verwenden.

Grundlegendes Setup: Docker Compose mit GitHub-Repository

Docker Compose kann ein Image direkt aus einem GitHub-Repository bauen, indem ihr die Option build verwendet. Das GitHub-Repository wird dabei als Build-Kontext definiert.

Beispiel: docker-compose.yaml

version: '3.8'

services:
  my-app:
    build:
      context: https://github.com/<username>/<repository>.git
      dockerfile: Dockerfile   # Optional: Pfad zum Dockerfile im Repo
    container_name: my-custom-app
    ports:
      - "8080:80"
    environment:
      - APP_ENV=production
    restart: always

Erklärung der Parameter

1. build mit context:
   • context kann eine lokale Verzeichnisstruktur oder eine URL zu einem GitHub-Repository sein.
   • Docker lädt das Repository herunter und sucht nach dem Dockerfile im Root-Verzeichnis.
   • Ihr könnt auch ein alternatives Dockerfile im Repository angeben.
2. dockerfile (optional):
   Wenn das Dockerfile nicht im Root-Verzeichnis des Repos liegt, gib den Pfad explizit an: build: context: https://github.com/<username>/<repository>.git dockerfile: path/to/Dockerfile
3. ports:
   Bindet den Port des Containers an den Host, damit die Anwendung erreichbar ist.
4. environment:
   Setzt Umgebungsvariablen im Container.
5. restart:
   Stellt sicher, dass der Container nach einem Fehler oder Neustart automatisch neu gestartet wird.

Image lokal bauen und ausführen

1. Starte den Build-Prozess mit Docker Compose: docker-compose up --build
   • --build stellt sicher, dass das Image aus dem GitHub-Repository neu gebaut wird.
2. Im Hintergrund ausführen (detached mode): docker-compose up -d --build
3. Status prüfen: docker-compose ps

Anpassungen vornehmen

Wenn ihr Änderungen an der Anwendung vornehmen möchtet, könnt ihr:

1. Das GitHub-Repository forken und das Dockerfile nach euren Anforderungen anpassen.
2. Den Pfad zu eurem eigenen Repository im docker-compose.yml anpassen: build: context: https://github.com/<dein-username>/<forked-repo>.git

Beispiel für ein erweitertes Setup

Falls das Repository mehrere Services oder Builds enthält, könnt duihrmehrere Services definieren, die unterschiedliche Build-Kontexte verwenden:

yamlCode kopierenversion: '3.8'

services:
  web:
    build:
      context: https://github.com/myusername/web-repo.git
    ports:
      - "8080:80"
    restart: always

  api:
    build:
      context: https://github.com/myusername/api-repo.git
      dockerfile: api.Dockerfile
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - NODE_ENV=production

Mit Docker Compose könnt ihr Images direkt aus einem GitHub-Repository bauen, ohne sie vorher manuell herunterzuladen. Diese Methode ist ideal, wenn ihr:

• das Dockerfile eines öffentlichen Repos nutzen möchtet,
• eigene Anpassungen in einem Fork oder lokalen Clone vornehmen wollt,
• mehrere Services mit verschiedenen Builds orchestrieren musst.

Der build-Befehl in Docker Compose ermöglicht einen nahtlosen und automatisierten Workflow, der sowohl für Entwicklungs- als auch Produktionsumgebungen geeignet ist.

Docker Network Modes und ihre Auswirkungen

Docker bietet verschiedene Netzwerkmodi, die festlegen, wie ein Container mit dem Host und anderen Containern kommuniziert. Diese Modi beeinflussen den Zugriff auf Dienste und die Sicherheit. Hier sind die wichtigsten Netzwerkmodi und ihre Verwendung – sowohl mit dem docker run-Befehl als auch in einer docker-compose.yml.

1. Bridge Mode (Standard)

Im Bridge-Modus wird ein Container mit einem isolierten virtuellen Netzwerk verbunden. Container im gleichen Bridge-Netzwerk können miteinander kommunizieren, aber standardmäßig nicht direkt auf den Host zugreifen.

Docker Run Beispiel: docker run --network bridge -d nginx Hier nutzt der Container das Standard-Bridge-Netzwerk, das Docker bei der Installation erstellt.

docker-compose.yml Beispiel:

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    networks:
      - my_bridge_network

networks:
  my_bridge_network:
    driver: bridge

Auswirkungen:

• Container kommunizieren über private IP-Adressen im Bridge-Netzwerk.
• Zugriff von außen auf den Container erfordert Port-Mapping, z. B. -p 8080:80. docker run --network bridge -p 8080:80 -d nginx

Der Container ist also auf Port 8080 erreichbar, benutzt aber intern im Container den Port 80

2. Host Mode

Im Host-Modus nutzt der Container direkt das Netzwerk des Hosts. Er hat keine eigene virtuelle Netzwerkschnittstelle, sondern teilt sich die Netzwerkkonfiguration mit dem Host.

Docker Run Syntax: docker run --network host -d nginx

docker-compose.yaml Beispiel:

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    network_mode: host

Auswirkungen:

• Der Container hat direkten Zugriff auf das Host-Netzwerk. Dienste laufen auf den gleichen Ports wie der Host. Hört Nginx im Container auf Port 80, ist dieser auch nur über Port 80 erreichbar.
• Kein Port-Mapping erforderlich – der Dienst ist direkt auf dem Host-Port verfügbar.
  Beispiel: Ein Nginx-Container auf Port 80 ist unter http://localhost erreichbar.
• Einschränkungen: Keine Isolation – alle Dienste im Container sind direkt auf dem Host zugänglich, was die Sicherheit reduziert.

3. None Mode

Im None-Modus hat der Container keine Netzwerkschnittstelle. Er kann nur auf lokale Ressourcen zugreifen.

• Docker Run Beispiel: docker run --network none -d nginx
• docker-compose.yml Beispiel: version: "3.8" services: web: image: nginx network_mode: none
• Auswirkungen:
  • Der Container ist vollständig vom Netzwerk isoliert.
  • Keine Kommunikation mit anderen Containern oder dem Host.
  • Nützlich für Anwendungen, die keinen Netzwerkzugriff benötigen (z. B. Datenverarbeitung).

4. Container Mode

Im Container-Modus teilt sich ein Container das Netzwerk eines anderen Containers.

Docker Run Syntax:

docker run --network container:<container-name-or-id> -d nginx

Beispiel:

docker run --name web1 -d nginx docker run --network container:web1 -d my-app

docker-compose.yaml Beispiel:

version: "3.8"
services:
  app:
    image: my-app
    network_mode: service:web
  web:
    image: nginx

Auswirkungen:

• Die beiden Container teilen sich IP-Adresse und Ports.
• Nützlich, wenn mehrere Dienste dieselbe Netzwerkkonfiguration benötigen.
• Kein Port-Mapping erforderlich – Ports des ersten Containers werden auch für den zweiten verwendet.

5. Overlay Mode

Der Overlay-Modus ist für Swarm- oder Kubernetes-Cluster gedacht. Er verbindet Container auf verschiedenen Hosts über ein verteiltes Netzwerk.

docker-compose.yaml Beispiel:

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    networks:
      - my_overlay_network

networks:
  my_overlay_network:
    driver: overlay

Auswirkungen:

• Ermöglicht die Kommunikation zwischen Containern auf verschiedenen Hosts.
• Voraussetzung: Docker Swarm oder ein anderes Orchestrierungstool muss aktiviert sein.

6. Macvlan Mode

Im Macvlan-Modus erhält der Container eine eigene IP-Adresse im selben Netzwerk wie der Host. Der Container erscheint für andere Geräte im Netzwerk wie ein eigenständiges Gerät.

Docker Run Beispiel:

docker network create -d macvlan \
  --subnet=192.168.1.0/24 \
  --gateway=192.168.1.1 \
  -o parent=eth0 macvlan_net

docker run --network macvlan_net -d nginx

docker-compose.yaml Beispiel:

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    networks:
      my_macvlan_network

networks:
  my_macvlan_network:
    driver: macvlan
    driver_opts:
      parent: eth0
    ipam:
      config:
        - subnet: 192.168.1.0/24
          gateway: 192.168.1.1

Auswirkungen:

• Der Container hat eine eigene IP-Adresse im Netzwerk.
• Direkter Zugriff von anderen Geräten im Netzwerk möglich, ohne Port-Mapping.
• Sicherheit: Keine Isolation zwischen Containern im gleichen Netzwerk.

Zusammenfassung der Modi und deren Auswirkungen

Mit diesen Netzwerkmodi könnt ihr die Kommunikationsanforderungen eurer Container flexibel anpassen – von vollständiger Isolation bis hin zu direktem Zugriff auf das Host-Netzwerk!

Zusammenspiel der Docker Komponenten

Die genannten Bausteine greifen nahtlos ineinander:

• Ein Image dient als Vorlage.
• Der Container führt die Anwendung aus.
• Ein Netzwerk verbindet Container miteinander.
• Volumes speichern Daten dauerhaft.
• Mit Compose orchestrierst du komplexe Setups.

Aufräumen in Docker: Platz schaffen und Ressourcen verwalten

Beim Arbeiten mit Docker sammeln sich schnell nicht mehr benötigte Images, Container, Volumes und Netzwerke an. Diese verbrauchen Speicherplatz und können die Übersicht erschweren. Docker bietet eine Reihe von Befehlen, um das System aufzuräumen und effizient zu halten.

1. Ungenutzte Ressourcen aufräumen:

Der Befehl docker system prune ist die einfachste Möglichkeit, das gesamte Docker-System aufzuräumen. Er entfernt nicht genutzte Container, Images, Netzwerke und Volumes. Docker system prune löscht wie gesagt zusammen alles, was aktuell nicht in Verwendung ist (ausser Volumes auf dem Host) . Wer einzelne Komponente löschen will, liesst unten im nächsten Abschnitt weiter.

• Befehl: docker system prune
• Erweiterte Version (ohne Bestätigung): docker system prune -f
• Inklusive Volumes:
  Standardmäßig werden ungenutzte Volumes nicht entfernt. Um diese ebenfalls zu löschen: docker system prune --volumes
• Was wird entfernt?
  • Gestoppte Container
  • Nicht verwendete Netzwerke
  • Dangling Images (verwaiste Images ohne Tags)
  • Ungenutzte Build-Caches
  • (Optional) Nicht referenzierte Volumes

Beispiel-Ausgabe:

WARNING! This will remove:
  - all stopped containers
  - all networks not used by at least one container
  - all dangling images
  - all build cache
Are you sure you want to continue? [y/N]

2. Alte oder ungenutzte Docker-Images löschen

Oft bleiben alte oder ungenutzte Images im System, die Speicherplatz belegen.

• Dangling Images entfernen:
  Dangling Images sind Images ohne Tags und werden beim Erstellen neuer Images oft als Zwischenstufen erzeugt. docker image prune
• Alle ungenutzten Images löschen:
  Achtung: Dies entfernt alle Images, die momentan nicht in Verwendung sind. docker image prune -a
• Liste aller Images anzeigen (zur Übersicht): docker images

3. Nicht verwendete Container löschen

Gestoppte Container verbleiben standardmäßig im System. Diese könnt ihr gezielt oder gebündelt löschen.

• Einzelne Container löschen: docker rm <container-id>
• Alle gestoppten Container löschen: docker container prune
• Liste der Container anzeigen (inklusive gestoppter): docker ps -a

4. Nicht verwendete Netzwerke löschen

Docker erstellt bei jedem Containerstart automatisch Bridge-Netzwerke, die manchmal ungenutzt bleiben.

• Alle ungenutzten Netzwerke löschen: docker network prune
• Einzelnes Netzwerk löschen: docker network rm <network-name>
• Netzwerkliste anzeigen: docker network ls

5. Nicht verwendete Volumes löschen

Docker Volumes speichern persistente Daten. Nicht mehr referenzierte Volumes können Speicherplatz verbrauchen.

• Alle ungenutzten Volumes löschen: docker volume prune
• Einzelnes Volume löschen: docker volume rm <volume-name>
• Liste der Volumes anzeigen: docker volume ls

Zusammenfassung der wichtigsten Befehle

Automatisches Aufräumen mit einem Zeitplan

Ihr könnt die Aufräum-Befehle automatisieren, indem ihr sie in einem Cronjob einrichtet. Zum Beispiel mit dem Befehl crontab -e als sudo user:

• Cronjob für tägliches Aufräumen: 0 3 * * * docker system prune -f --volumes

Dies führt den Befehl jeden Tag um 3 Uhr morgens aus und räumt ungenutzte Ressourcen auf.

Fazit

Docker bietet eine leistungsstarke und flexible Plattform, die die Art und Weise revolutioniert, wie Anwendungen entwickelt, getestet und bereitgestellt werden. Die vorgestellten Grundlagen – Images, Container, Netzwerke, Volumes und Docker Compose – bilden das Fundament, um mit Docker effizient zu arbeiten.

Docker erleichtert nicht nur den Einstieg in die Container-Technologie, sondern bietet auch Lösungen für alltägliche Probleme: Sei es die Konsistenz zwischen Entwicklungs- und Produktionsumgebungen, die schnelle Bereitstellung von Anwendungen oder das Experimentieren mit neuen Technologien ohne Risiko.

Für Entwickler, Administratoren und auch für IT-Einsteiger ist Docker der Schlüssel zu mehr Effizienz und weniger Frust bei der Arbeit mit Software. Mit den hier vorgestellten Grundlagen bist seid ihr bereit, eigene Anwendungen zu containerisieren, die ersten Container zu starten und die Vorteile der modernen Softwareentwicklung voll auszuschöpfen.

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Was ist GRUB?

GRUB ist der erste Schritt im Bootprozess nach dem BIOS/UEFI. Es präsentiert ein Boot-Menü, in dem ihr verschiedene Optionen wählen können, z. B.:

• Das Hauptbetriebssystem starten.
• Einen älteren Kernel laden. (Advanced Options)
• Erweiterte Optionen aufrufen.
• In den Rettungsmodus wechseln.
• Laden anderer Betriebssysteme

GRUB und Multi-Boot-Systeme

GRUB ist besonders nützlich, wenn mehrere Betriebssysteme auf einem Rechner installiert sind, z. B. Linux und Windows oder verschiedene Linux-Distributionen. Mit GRUB könnt ihr während des Bootens auswählen, welches Betriebssystem gestartet werden soll.

GRUB erkennt mehrere Betriebssysteme automatisch

1. Installiert zuerst das primäre Betriebssystem (z. B. Windows - meisstens schon vorhanden).
2. Installiert Linux als zweites Betriebssystem, wobei ihr sicherstellst, dass der Bootloader in den MBR (Master Boot Record) des Speichers geschrieben wird. Grub gehört nicht auf eine Partition!
3. Nach der Installation von Linux sollte GRUB automatisch Windows und andere Betriebssysteme erkennen und ins Boot-Menü aufnehmen.

Falls GRUB ein Betriebssystem nicht erkennt, könnt ihr GRUB manuell konfigurieren:

Beispiel: Windows-Eintrag in GRUB hinzufügen

1. Bearbeitet die GRUB-Konfiguration:sudo nano /etc/grub.d/40_custom
2. Fügt einen Eintrag für Windows hinzu:menuentry 'Windows 10' { set root=(hd0,1) chainloader +1 }
   • Ersetzt (hd0,1) durch die Partition, auf der Windows installiert ist.
3. Aktualisierert GRUB: sudo update-grub

Grundlagen der GRUB-Konfiguration

Die Hauptkonfigurationsdatei von GRUB befindet sich unter:

/etc/default/grub

Diese Datei enthält die grundlegenden Einstellungen, die das Verhalten von GRUB steuern.

Nach jeder Änderung an dieser Datei müsst ihr den Befehl sudo update-grub ausführen, um die GRUB-Konfigurationsdatei /boot/grub/grub.cfg zu aktualisieren:

sudo update-grub

Wichtige Einstellungen in /etc/default/grub

Standard-Boot-Eintrag

Die Option GRUB_DEFAULT legt fest, welcher Eintrag im GRUB-Menü standardmäßig gestartet wird.

• Standardwert:

  GRUB_DEFAULT=0

Dies bedeutet, dass der erste Eintrag im GRUB-Menü geladen wird.

• Einen bestimmten Kernel auswählen:
  Um einen bestimmten Kernel zu laden, könnt ihr den genauen Namen aus dem GRUB-Menü angeben, z. B.:

  GRUB_DEFAULT="Advanced options for Ubuntu>Ubuntu, with Linux 6.8.0-50-generic"

• Einen bestimmten Kernel oder ein bestimmtes Betriebssystem auswählen: Um ein bestimmtes Betriebssystem (z. B. Windows) zu laden, könnt ihr den genauen Namen aus dem GRUB-Menü angeben, z. B.:

GRUB_DEFAULT="Windows Boot Manager (on /dev/sdX)"

Alternativ könnt ihr die Position im Menü verwenden. In einem exemplarischem Fall:

• Linux Mint Cinnamon (on /dev/sda1) ist Eintrag 0
• Linux Minut advanced options ist Eintrag 1
• Windows Boot Manger(on /dev/sda2) ist Eintrag 2
• Enter UEFI Setting ist Eintrag 3

Setzt in diesem Fall

GRUB_DEFAULT=3

• Letzte Auswahl merken:
  Wenn ihr möchtet, dass GRUB die letzte Boot-Option speichert, ändere die Einstellung zu:

  GRUB_DEFAULT=saved
  GRUB_SAVEDEFAULT=true

Boot-Menü anzeigen oder verstecken

Die Einstellungen GRUB_TIMEOUT und GRUB_TIMEOUT_STYLE steuern, ob und wie lange das GRUB-Menü angezeigt wird.

• Menü anzeigen für 5 Sekunden:

  GRUB_TIMEOUT_STYLE=menu
  GRUB_TIMEOUT=5

• Menü verstecken:

  GRUB_TIMEOUT_STYLE=hidden
  GRUB_TIMEOUT=0

In diesem Fall wird GRUB übersprungen und sofort der Standard-Kernel geladen.

Zusätzliche Boot-Parameter

Die Option GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT erlaubt es, dem Kernel zusätzliche Parameter hinzuzufügen.

• Beispiel:

  GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash"

• quiet: Versteckt Boot-Meldungen.
• splash: Zeigt ein Splashscreen-Logo.
• Zusätzliche Parameter könnten aktiviert werden, um Debugging oder spezielle Funktionen zu aktivieren:

  GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash nomodeset"

GRUB aktualisieren

Nach Änderungen in /etc/default/grub ist es wichtig, wie bereits beschrieben GRUB zu aktualisieren:

sudo update-grub

Dieser Befehl durchsucht die installierten Kernel und aktualisiert die Datei /boot/grub/grub.cfg, die von GRUB beim Booten verwendet wird.

Kernel wechseln oder ältere Kernel laden

GRUB bietet unter "Advanced options for <OS>" Zugriff auf alle installierten Kernel-Versionen.

Schritte zum Wechseln des Kernels:

1. Startet euren Rechner neu und halte die Shift-Taste (bei BIOS-Systemen) oder Escape-Taste (bei UEFI-Systemen), um das GRUB-Menü aufzurufen.
2. Wählt "Advanced options for <EUER_BETRIEBSSYSTEM>".
3. Wählt den gewünschten Kernel, z. B. 6.8.0-50-generic.

Um einen bestimmten Kernel dauerhaft zu verwenden, passt die GRUB_DEFAULT-Einstellung an.

Unerwünschte Kernel entfernen

Mit der Zeit sammeln sich alte Kernel-Versionen an, die Speicherplatz belegen. Ihr könnt diese sicher entfernen.

Liste der installierten Kernel anzeigen:

apt list --installed | grep linux-image

Alte Kernel entfernen:

sudo apt remove linux-image-<version>

Ersetzt <version> durch die Kernel-Version, die ihr entfernen möchtet, z. B.:

sudo apt remove linux-image-6.8.0-48-generic

Nach dem Entfernen könnt ihr den Befehl sudo apt autoremove ausführen, um nicht mehr benötigte Pakete zu entfernen.

Häufige Probleme und Lösungen

GRUB-Menü wird nicht angezeigt

• Trotz halten beim Booten der Shift-Taste (BIOS) oder Escape-Taste (UEFI), um das GRUB-Menü manuell aufzurufen erscheint kein Grub Boot Menu.
• Ändert die Einstellung wie folgt im Betriebssystem:

  GRUB_TIMEOUT_STYLE=menu
  GRUB_TIMEOUT=5

Falscher Kernel wird geladen

• Überprüft, ob GRUB_DEFAULT korrekt gesetzt ist.
• Aktualisiert GRUB:

  sudo update-grub

• Entfernt unerwünschte Kernel, falls notwendig.
• Wählt den Kernel manuel aus unter Advanced Options for <EUER_BETRIEBSSYSTEM>

Zusammenfassung der wichtigsten Befehle

Hier sind einige nützliche Befehle für die Arbeit mit GRUB:

• GRUB-Menü anzeigen: Shift- oder Escape-Taste beim Booten drücken.
• GRUB-Konfiguration bearbeiten:

  sudo nano /etc/default/grub

• GRUB aktualisieren:

  sudo update-grub

• Installierte Kernel anzeigen:

  apt list --installed | grep linux-image

• Alten Kernel entfernen:

  sudo apt remove linux-image-<version>

Fazit

GRUB ist ein leistungsstarkes und flexibles Werkzeug, das die Verwaltung von Bootprozessen erheblich erleichtert. Es erlaubt nicht nur das Laden verschiedener Kernel-Versionen, sondern bietet auch die Möglichkeit, mehrere Betriebssysteme auf einem einzigen Computer zu verwalten. Mit den richtigen Einstellungen könnt ihr mit GRUB euer System an an eure Bedürfnisse anpassen, sei es durch die Auswahl eines Standard-Betriebssystems, das Hinzufügen von Boot-Parametern oder das Entfernen alter Kernel-Versionen.

Die wichtigsten Punkte zusammengefasst:

• Standard-Einstellungen: Passt GRUB_DEFAULT an, um euer bevorzugtes Betriebssystem automatisch zu starten.
• Multi-Boot-Systeme: Nutzt GRUB, um nahtlos zwischen verschiedenen Betriebssystemen zu wechseln.
• Flexibilität: Passt das Boot-Menü, die Timeout-Einstellungen und Kernel-Parameter an eure Anforderungen an.
• Problemlösung: Mit einfachen Befehlen wie update-grub und der Bearbeitung der Konfigurationsdatei könnt ihr häufige Probleme schnell beheben.

GRUB ist ein unverzichtbares Werkzeug für jeden, der Linux oder Multi-Boot-Systeme verwendet. Es erfordert zwar etwas Einarbeitung, doch mit diesem Leitfaden seid ihr bestens gerüstet, um GRUB effektiv einzusetzen und euren Bootprozesse zu optimieren. Falls ihr weitere Fragen habt oder auf Herausforderungen stößt, zögert nicht, nach Unterstützung zu fragen!

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Solomining ist die reinste Form des Minings, bei der ihr direkt mit eurem eigenen Equipment arbeitet, und euch mit der Theorie und Praxis auseinander setzt. Ihr habt die volle Kontrolle über euren Betrieb, die Belohnungen und auch die Herausforderungen. Beim Prozess des Minings könnt ihr solides Verständnis zentraler Konzepte wie Hashrate, Block Templates, Difficulty und der Technik, die hinter der Blockchain steckt erlernen.

Diese Bibel richtet sich an Anfänger, die bisher keinen Plan haben, wie sie starten sollen, aber die Motivation mitbringen, tiefer in die Materie einzutauchen. Schritt für Schritt erkläre ich euch wichtige Begriffe, Technologien und Prozesse, damit ihr euch sicher in dieser faszinierenden Welt bewegen könnt.

Auf geht's – schnappt euch eure Mining-Hardware und lasst uns gemeinsam in die Grundlagen eintauchen! 😊

Die Mining Bibel wurde mit mondayshot geschrieben. Sehr vieles, vor allem die Pool Informationen, Difficulty Berechnungen und der Mining Ablauf stammen von Ihm. Ein Link zur Spende findet ihr unten.

Was ist Solo-Mining

Solo Mining (Lottery Mining) bedeutet, dass ihr alleine versucht, einen Bitcoin-Block zu finden und die volle Belohnung (3.125 BTC + Transaktionsgebühren) zu erhalten. Dabei könnt ihr entweder eure eigenen Node betreiben mit einem eigenen Solo-Pool wie zum Beispiel Public-Pool von Benjamin Wilson oder über einen Solo Mining Pool eines bestimmten Anbieters arbeiten, der die Infrastruktur bereitstellt.

Warum macht man Solo Mining

• Volle Belohnung: Ihr erhaltet 100 % der Blockbelohnung, ohne sie mit anderen Minern zu teilen.
• Unabhängigkeit: Ihr seid nicht auf klassische Pools angewiesen und könnt eure eigene Mining-Strategie verfolgen.
• Lotterie-Charakter: Jeder Hash ist wie ein Lottoschein, und es geht um den großen Gewinn – wenn ihr erfolgreich seid.

Solo Mining ist ideal für risikofreudige Miner, die auf einen großen Gewinn hoffen, und weniger für konstante Einnahmen gedacht. Es erfordert Geduld und eine grosse Portion Glück um einen Block zu finden, aber es macht Spass, und man lernt viel Theorie und auch Praxis zum Handwerk des Bitcoin Minings.

Wie läuft das Mining genau ab

Der Prozess vom Generieren eines Hashes bis zur Veröffentlichung eines gültigen Blocks sieht grob gesagt so aus:

Block Template

1. Der Pool verteilt mit "mining.notify" ein neues Block Template, entweder weil die Transaktionen aktualisiert wurden oder weil das Netzwerk einen neuen Block gefunden hat.

Bei der Übermittlung eines Block Template werden gemäss Stratum Protokoll die folgenden Werte übermittelt:
jobId, prevHash, coinbase part1, coinbase part2, merkle_branch, version, bits, timestamp, clear jobs

Generieren des Hashes

2. Der Miner ergänzt diese Daten um:
   👾 extraNonce2 (selbst generiert)
   👾 nonce (startet bei 0)
3. Aus diesen Daten wird der Block-Header zusammengestellt.
4. Der Block-Header wird zweimal durch die SHA256-Funktion gehasht.

Variieren der Nonce

5. Wenn der generierte Hash nicht unter dem Work-Difficulty Target liegt, erhöht der Miner die Nonce um 1 und wiederholt den Hashing-Prozess.
6. Dieser Vorgang wird Milliarden Mal pro Sekunde wiederholt.
7. Wenn alle möglichen nonce-Werte (2^32) erschöpft sind, ändert der Miner:
   👾 extraNonce2 oder
   👾 timestamp (innerhalb erlaubter Grenzen)
   und beginnt wieder bei 0 mit dem Hochzählen von den möglichen nonce-Werte (2^32 = 4'294'967'296)

Übermittlung an den Pool

8. Wenn ein Hash gefunden wird, der unter der vom Pool vorgegebenen Work-Difficulty liegt, wird der Share mit "mining.submit" an den Pool übermittelt.

Bei der Übermittlung eines Shares werden gemäss Stratum Protokoll die folgenden Werte übermittelt:
id, userId, jobId, extraNonce2, ntime, nonce, versionMask

9. Der Pool überprüft den Share.

Veröffentlichung eines gültigen Blocks

10. Wenn der gefundene Hash auch unter dem Netzwerk-Difficulty Target liegt, erkennt der Pool einen gültigen Block.
11. Der Pool stellt den vollständigen Block zusammen:
    👾 Block-Header mit den vom Miner gefundenen Werten
    👾 Coinbase-Transaktion mit Belohnung für den Miner
    👾 Transaktionen
12. Der Pool broadcastet den Block sofort an verbundene Bitcoin-Nodes.
13. Die Nodes validieren den Block und leiten ihn weiter.
14. Andere Miner beginnen, auf dem neuen Block aufzubauen.
15. Der Pool sendet einen neuen Mining-Job mit einem neuen Block Template an alle verbundenen Miner.

Was ist die "Nonce"

Eine Nonce (Number Only Used Once) ist ein 32-Bit-Wert im Blockheader, den Miner während des Mining-Prozesses kontinuierlich ändern. Sie wird verwendet, um neue Hashes zu generieren.

Funktion der Nonce

• Miner ändern die Nonce bei jedem Versuch, einen gültigen Hash zu finden, der die Difficulty-Vorgaben erfüllt.
• Jede Änderung der Nonce führt zu einem komplett neuen Hash, dank der zufälligen Natur der Hash-Funktion.

Wenn die Nonce alle möglichen Werte durchlaufen hat, ändert der Miner andere Felder im Blockheader (z. B. den Timestamp oder die Coinbase-Transaktion), um weiterhin neue Hashes zu erzeugen.

Größe der Nonce

• Die Nonce ist ein 32-Bit-Wert (4 Bytes), was bedeutet, dass es insgesamt: 2^32=4.294.967.296 mögliche Werte gibt.

Die Nonce ist somit ein zentraler Bestandteil des Proof-of-Work-Prozesses.

Was ist die Coinbase Transaktion

Die Coinbase-Transaktion ist eine spezielle Transaktion, die im Mining-Prozess erstellt wird und die Block-Belohnung (Block Reward) an den Miner auszahlt, der den Block erfolgreich gefunden hat. Sie ist immer die erste Transaktion in einem Block und hat einige besondere Eigenschaften.

Eigenschaften der Coinbase-Transaktion

1. Erzeugung der Block-Belohnung:
   • Die Coinbase-Transaktion generiert die neue Bitcoin-Belohnung, die aktuell (Stand 2024) 3.125 BTC + Transaktionsgebühren beträgt.
   • Diese Belohnung wird direkt an die Wallet-Adresse des Miners oder des Mining-Pools ausgezahlt.
2. Keine Eingänge (Inputs):
   • Im Gegensatz zu normalen Bitcoin-Transaktionen hat die Coinbase-Transaktion keine Inputs, weil die Belohnung neu generiert wird.
   • Sie enthält jedoch eine spezielle Nonce oder zusätzliche Daten im Input-Feld, die Miner ändern können, um neue Hashes zu erzeugen.
3. Speicherort für ExtraNonce:
   • Miner nutzen die Coinbase-Transaktion, um eine ExtraNonce einzufügen, wenn die reguläre Nonce im Blockheader erschöpft ist. Änderungen an der ExtraNonce führen zu einer Änderung der Merkle Root, wodurch neue Hashes erzeugt werden können.
4. Transaktionsgebühren:
   • Neben der Block-Belohnung enthält die Coinbase-Transaktion auch die Summe aller Transaktionsgebühren, die von den im Block enthaltenen Transaktionen gezahlt werden.

Wie sieht eine Coinbase-Transaktion aus

• Input:
  • Kein normaler Input. Stattdessen ein spezielles Feld, das oft vom Miner genutzt wird, um zusätzliche Daten oder eine Botschaft einzufügen.
• Output:
  • Die Auszahlung geht an die Wallet-Adresse des Miners oder des Pools.

Beispiel einer Coinbase-Transaktion

In einem Block kann die Coinbase-Transaktion so aussehen:

• Input: Spezieller Wert (z. B. Nonce, Nachrichten).
• Output: Auszahlung an die Adresse des Miners.

Die Coinbase-Transaktion ist also die erste Transaktion in jedem Block und dient dazu, die Mining-Belohnung und Transaktionsgebühren an den Miner auszuzahlen. Sie hat keine Eingänge, sondern generiert neue Bitcoins, und kann von Minern angepasst werden, um den Hashing-Prozess zu unterstützen.

Die Coinbase unter Stratum V2

Wer die Coinbase-Transaktion zusammenstellt, hängt davon ab, wer das Block-Template baut. Bei Stratum V1 (und auch bei SV2 ohne JDP) baut der Pool die Coinbase – beim Solo-Mining auf einem Public-Pool steht darin bereits eure eigene BTC-Adresse als Output, sodass die Belohnung direkt an euch geht. Mit dem Job Declaration Protocol (JDP) baut hingegen ihr selbst das Template gegen euren eigenen Node – und damit auch die Coinbase. Beim gepoolten SV2 gilt dann die einfache Regel: Der Pool erzwingt nur, dass sein eigener Auszahlungs-Output (für die Reward-Verteilung) enthalten ist; über den gesamten Rest des Blocks bestimmt ihr. Mehr dazu im Abschnitt „Stratum V2 – das modulare Mining-Protokoll".

Was sind Shares

Shares sind keine Teillösungen eines gültigen Blocks, sondern vielmehr Nachweise für die Arbeitsleistung eines Miners. Beim Mining versucht ein Miner, einen gültigen Block zu finden, der die von der Blockchain vorgegebene globale Schwierigkeit (Network Difficulty) erfüllt. Da diese Schwelle sehr hoch ist, wird innerhalb eines Mining-Pools mit einer niedrigeren Schwierigkeit gearbeitet – der sogenannten Share Difficulty.

Wie funktionieren Shares

Man kann sich das so vorstellen, als würde der Miner regelmäßig Blöcke generieren, die die Share Difficulty erfüllen, aber die Network Difficulty nicht erreichen. Diese Blöcke sind technisch gesehen ungültig für die Blockchain, da sie nicht genug Nullen im Hash aufweisen, werden aber dennoch vom Pool akzeptiert, um die Arbeitsleistung des Miners zu messen. Jeder solche "kleine Block" wird als Share gezählt.

Warum sind Shares wichtig

Shares dienen dem Mining-Pool dazu, die Beiträge der einzelnen Miner fair zu bewerten. Sobald einer der Miner zufällig einen Hash findet, der die Network Difficulty erfüllt (also einen gültigen Block), wird dieser Block an die Blockchain übermittelt. Die Belohnung, die der Pool dafür erhält, wird dann unter den beteiligten Minern aufgeteilt – basierend auf der Anzahl ihrer Shares.

Accepted Shares

Shares die vom Miner erfolgreich an den Pool übermittelt und akzeptiert wurden.

Rejected Shares

Shares die vom Miner zwar an den Pool übermittelt, jedoch nicht akzeptiert wurden, weil zB
▪ euer Share eine zu geringe Difficulty aufweist (das Thema bei NerdMiner und Diff < 1)
▪ euer Share wegen hoher Latenzen zu spät eingereicht wurde und bereits ein neues Block Template verteilt wurde
▪ euer Share veraltet ist, dass heisst das zwischenzeitlich ein neuer Block gefunden wurde und dein Share somit auf einem veralteten Block Template erstellt wurde
▪ euer Share doppelt eingereicht wurde
▪ euer Share gegen Pool-Richtlinien verstösst (zB. blockt kano.is IP-Adressen von CPU-Miner)

Der Prozess besteht im Wesentlichen darin, dass Miner kontinuierlich Hashes berechnen und dabei Shares generieren. Irgendwann trifft ein Miner zufällig auf einen Hash, der genügend Nullen hat, um einen gültigen Block zu erstellen. Dieser Block wird an die Blockchain angehangen, und alle Miner, die Shares beigesteuert haben, werden entsprechend entlohnt – abhängig vom Vergütungsmodell des Pools.

Shares und Channels unter Stratum V2

Bei Stratum V1 läuft die gesamte Kommunikation über eine einzige, textbasierte Verbindung, auf der die oben beschriebene Worker-Difficulty (vardiff) dynamisch angepasst wird. Stratum V2 strukturiert dieselbe Verbindung stattdessen in typisierte Channels, was die Share-Übermittlung effizienter und flexibler macht. Drei Channel-Typen sind dabei relevant:

• Standard Channel – für einzelne ASIC-Geräte wie eine Bitaxe. Er deckt bis zu rund 280 TH/s pro nTime-Wert ab und ist der Normalfall für Heim-Solo-Miner.
• Extended Channel – für Proxies und grössere Setups. Er erlaubt eigenes Extranonce-Rolling, sodass der Miner mehr Nonce-Raum selbst durchläuft und seltener mit dem Pool sprechen muss.
• Group Channel – bündelt mehrere Standard Channels hinter einem einzelnen Proxy, praktisch für Farmen mit vielen Geräten.

In der Praxis unterstützen die Firmwares bislang unterschiedliche Channel-Typen: BraiinsOS setzt aktuell ausschliesslich auf Standard Channels. Bei der quelloffenen Hardware sind wir sogar einen Schritt weiter – die Firmware beider Geräte stammt von uns (yourdevice): Für die Bitaxe haben wir sowohl Standard- als auch Extended-Channel-Unterstützung umgesetzt, die NerdQaxe spricht Extended Channels.

Zusammen mit dem binären Nachrichtenformat und der deutlich geringeren Latenz (Block-Wechsel statt in Hunderten Millisekunden im Bereich weniger Millisekunden) sorgt diese Struktur dafür, dass eure Shares schneller und mit weniger Overhead beim Pool ankommen als unter V1.

Difficulty

Network Difficulty (Netzwerk-Schwierigkeit)

Die Network Difficulty ist eine globale Metrik, die von der Bitcoin-Blockchain selbst festgelegt wird und den Schwierigkeitsgrad beschreibt, einen gültigen Block zu finden. Sie wird etwa alle 2016 Blöcke (etwa alle zwei Wochen) dynamisch angepasst, damit das Netzwerk im Durchschnitt alle 10 Minuten einen neuen Block generiert.

Eigenschaften der Network Difficulty:

1. Global und für alle Miner gleich:
   • Jeder Miner im Netzwerk muss sich an die aktuelle Network Difficulty halten, um einen gültigen Block zu finden.
2. Berechnung:
   • Die Difficulty ist proportional zur Zeit, die das Netzwerk benötigt hat, um die letzten 2016 Blöcke zu minen.
   • Formel:
     Neue Schwierigkeit = Alte Schwierigkeit × (Zielzeit für 2016 Blöcke / Tatsächliche Zeit für 2016 Blöcke)
3. Beeinflusst den Mining-Prozess:
   • Eine höhere Network Difficulty bedeutet, dass Miner mehr Rechenleistung benötigen, um einen Block zu finden.
   • Ziel: Die Blockzeit von 10 Minuten im Durchschnitt konstant halten, unabhängig von der Gesamt-Hashrate im Netzwerk.
4. Ausdruck in Zahlen:
   • Network Difficulty wird als eine große Zahl dargestellt, die das Verhältnis zwischen einem Ziel-Hash und dem maximal möglichen Hash beschreibt.

Worker Difficulty (Arbeiter-Schwierigkeit)

Die Worker Difficulty ist eine lokal festgelegte Schwierigkeit, die in Mining-Pools oder Solomining-Systemen verwendet wird, um zu bestimmen, wie schwer es für einen einzelnen Worker (einen Mining-Prozess oder -Gerät) ist, einen Share (einen Teilerfolg) zu finden.

Eigenschaften der Worker Difficulty

1. Individuell anpassbar:
   • Die Worker Difficulty wird von einem Mining-Pool oder der Mining-Software festgelegt, um die Leistung einzelner Mining-Geräte zu berücksichtigen.
   • Ziel: Ein gleichmäßiger Strom an Shares, unabhängig von der Rechenleistung des Miners.
2. Shares anstatt Blöcke:
   • Miner arbeiten mit einer lokal niedrigeren Schwierigkeit und reichen ihre gefundenen Shares an den Pool weiter. Der Pool aggregiert die Shares und arbeitet auf der Network Difficulty, um einen gültigen Block zu finden.
3. Warum gibt es Worker Difficulty?
   • Unterschiedliche Miner haben unterschiedliche Hashraten. Ein Gerät mit geringer Leistung würde kaum Shares generieren, wenn es direkt mit der Network Difficulty arbeiten müsste. Daher wird die Worker Difficulty so angepasst, dass jedes Gerät regelmäßig Shares liefern kann.
4. Automatische Anpassung (Stratum-Protokoll):
   • Mining-Pools passen die Worker Difficulty dynamisch an (z. B. mit „vardiff“, variable difficulty), um sicherzustellen, dass Miner ungefähr einen Share alle 5–10 Sekunden liefern.
5. Wert:
   • Worker Difficulty ist immer niedriger als die Network Difficulty, da sie für die lokale Rechenleistung optimiert ist.

Unterschiede zwischen Network und Worker Difficulty

Defintion und Festlegung der Difficulty oder Netzwerk-Schwierigkeit

Difficulty = Hash(max_target) ÷ Hash(current_target)

Mit Hash(max_target) ist die Difficulty = 1 gemeint und sie repräsentiert die grösstmögliche Zahl bzw. die geringstmögliche Schwierigkeit.
Hash(current_target) repräsentiert die notwendige Schwierigkeit eines Hashes, bedeutet je kleiner diese Zahl, desto schwieriger.
Die Difficulty oder Netzwerk-Schwierigkeit ist das Ergebnis aus der Division der beiden Werte Hash(max_target) und Hash(current_target).

Hier die Berechnung am Beispiel des Block_752868 und der damaligen Difficulty = 30.98T = 30'977'051'760'460

Hash(max_target) bzw. Difficulty = 1 ist bei Bitcoin als 0x1d00ffff definiert, als Hexadezimalwert ist das ein Hash mit 8 führenden Nullen:
= 00000000ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff

Da bei Bitcoin der Hash(max_target) als Gleitkommazahl gespeichert wird, wird dieser abgeschnitten:
= 00000000ffff0000000000000000000000000000000000000000000000000000

Dieser Hexadezimalwert wird in ein Dezimalwert konvertiert:
= 26959535291011309493156476344723991336010898738574164086137773096960
= 2.696E+67 = Hash(max_target)

Da wir nun Hash(max_target) = 2.696E+67 und die Difficulty 30'977'051'760'460 kennen, können wir die notwendige Schwierigkeit eines Hashes, also Hash(current_target), bestimmen:

Hash(max_target) ÷ Difficulty = Hash(current_target)
= 2.696E+67 ÷ 30'977'051'760'460 = 8.703E+53 = Hash(current_target)

Für einen gültigen Block muss der Hash des Blocks_752868 kleiner und damit schwieriger sein, als die notwendige Schwierigkeit:
Hash(block_752868) < Hash(current_target) = valid Block

Hash(block_752868)
= 000000000000000000023331c3817233e49bb141216fea1a75a3643a04410bde

Dieser Hexadezimalwert wird in ein Dezimalwert konvertiert:
= 210716037705402490166328113539479810618942705228647390
= 2.107E+53 = Hash(current_target)

2.107E+53 < 8.703E+53 = valid Block ☑️

Der Hash vom Block ist tatsächlich sehr klein und hat damit eine sehr hohe Schwierigkeit:

Hash(max_target) ÷ Hash(block_752868) = Diff(block_752'868)
2.696E+67 ÷ 2.107E+53 = 127'942'493'531'047

Diff(block_752868) = 127'942'493'531'047 = 127.94T

Warum Network und Worker Difficulty wichtig sind

• Network Difficulty:
  • Regelt das Gesamtgleichgewicht der Bitcoin-Blockchain und sorgt für Stabilität dass alle 10 Minuten ein Block gefunden wird.
• Worker Difficulty:
  • Optimiert den Mining-Prozess auf individueller Ebene, insbesondere bei Pools, um sicherzustellen, dass jeder Miner sinnvoll zur Blockfindung beiträgt.

Das Diagramm zeigt den Unterschied zwischen der Network Difficulty (global und konstant über 2016 Blöcke und wird dann angepasst) und der Worker Difficulty, die sich je nach Hashrate des Miners unterscheidet:

• Network Difficulty (gestrichelte Linie): Bleibt auf globaler Ebene konstant während 2016 Blöcke und wird nur dann angepasst, um die Blockzeit stabil zu halten.
• Worker Difficulty (High Hashrate) (durchgezogene Linie): Erhöht durch schneller für Miner mit höherer Rechenleistung.
• Worker Difficulty (Low Hashrate) (gepunktete Linie): ist geringer, da die Hashrate niedriger ist und eine kleinere Schwierigkeit besser geeignet ist. Je nachdem wieviel Hashleistung das Gerät liefert, wird aber auch hier die Worker Difficulty angepasst.

Was sind Block Templates

Ein Block Template ist eine Vorlage für einen neuen Block in der Blockchain. Es enthält alle notwendigen Daten, die ein Miner benötigt, um einen gültigen Block zu erstellen und an das Netzwerk zu senden. Block Templates werden in der Regel von einer Bitcoin-Node generiert und sind ein zentraler Bestandteil des Mining-Prozesses.

Bestandteile eines Block Templates

1. Header-Daten:
   • Version: Gibt die Softwareversion des Bitcoin-Protokolls an.
   • Previous Block Hash: Verweis auf den Hash des vorherigen Blocks in der Blockchain.
   • Merkle Root: Der Wurzelhash des Merkle-Baums, der alle Transaktionen im Block repräsentiert.
   • Timestamp: Aktuelle Zeit des Nodes.
   • Difficulty Target: Die Schwierigkeitsgrenze, die der Block erfüllen muss.
   • Nonce: Ein Wert, der während des Minings variiert, um einen gültigen Blockhash zu finden.
2. Liste von Transaktionen:
   • Enthält alle Transaktionen, die in den neuen Block aufgenommen werden sollen. Diese Transaktionen stammen aus dem Mempool (Memory Pool), in dem alle unbestätigten Transaktionen gespeichert werden.
3. Coinbase-Transaktion:
   • Die erste Transaktion im Block, die die Mining-Belohnung an die Adresse des Miners auszahlt. Dies ist der einzige Weg, neue Coins in Umlauf zu bringen.
4. Zusätzliche Felder:
   • Informationen über Gebühren, Höhe des Blocks, und manchmal sogar zusätzliche Metadaten.

Wie werden Block Templates generiert

Block Templates werden normalerweise von einem Bitcoin-Node mit Hilfe der JSON-RPC-Schnittstelle bereitgestellt. Ein Miner bzw. der Stratum Server kann die Methode getblocktemplate verwenden, um eine aktuelle Vorlage zu erhalten.

Beispiel für einen RPC-Aufruf:

bitcoin-cli getblocktemplate '{"capabilities":["coinbasetxn", "workid"]}'

Die Node gibt daraufhin ein JSON-Objekt zurück, das alle oben genannten Daten enthält.

Eine Antwort könnte in etwas so aussehen:

{
  "version": 536870912,
  "previousblockhash": "0000000000000000000bae6ebf7a123456789abcdef0000000000000abcde123",
  "transactions": [
    {
      "data": "0100000001abcdef...", 
      "txid": "123456789abcdefabcdef123456789abcdef123456789abcdef123456789abcde",
      "hash": "abcdefabcdef123456789abcdefabcdef123456789abcdefabcdef123456789abc",
      "depends": [],
      "fee": 50000,
      "sigops": 2
    }
  ],
  "coinbaseaux": {
    "flags": "062f503253482f"
  },
  "coinbasevalue": 312500000, 
  "target": "0000000000000000000f00000000000000000000000000000000000000000000",
  "mintime": 1697097600,
  "mutable": ["time", "transactions", "prevblock"],
  "noncerange": "00000000ffffffff",
  "sigoplimit": 80000,
  "sizelimit": 4000000,
  "curtime": 1697098502,
  "bits": "170c47d7",
  "height": 809349
}

In diesem Beispiel ist nur eine einzige Transaktion enthalten. Ein Template wäre natürlich viel viel grösser.

Erklärung der Felder

1. version:
   • Gibt die Blockversion an, die verwendet wird. Die Miner müssen diese in den Blockheader einfügen.
2. previousblockhash:
   • Der Hash des vorherigen Blocks, der in den neuen Block referenziert wird, um die Blockchain zu verketteten.
3. transactions:
   • Eine Liste der Transaktionen, die im Block enthalten sein sollen.
   • data: Die vollständige, serialisierte Transaktion.
   • txid: Die ID der Transaktion.
   • hash: Hash der Transaktion.
   • fee: Die Transaktionsgebühr (in Satoshis).
   • sigops: Anzahl der Signaturoperationen der Transaktion.
4. coinbaseaux:
   • Zusätzliche Daten, die in der Coinbase-Transaktion enthalten sein sollen, wie Mining-Pool-Flags.
5. coinbasevalue:
   • Die Gesamtbelohnung (Blockreward + Transaktionsgebühren), die an den Miner ausgezahlt wird (in Satoshis).
6. target:
   • Der Zielwert, unter den der Hash fallen muss, damit der Block gültig ist (abhängig von der Difficulty).
7. mintime:
   • Die frühestmögliche Zeit (UNIX-Timestamp), zu der der Block erstellt werden kann.
8. mutable:
   • Eine Liste von Feldern, die der Miner anpassen darf, z. B. time, transactions oder prevblock.
9. noncerange:
   • Der Wertebereich der Nonce, die der Miner verändern darf, um neue Hashes zu erzeugen.
10. sigoplimit:
    • Die maximale Anzahl an Signaturoperationen, die im Block erlaubt sind.
11. sizelimit:
    • Die maximale Blockgröße in Bytes (bei Bitcoin 4 MB, einschließlich SegWit-Daten).
12. curtime:
    • Die aktuelle Zeit, zu der der Blocktemplate erstellt wurde (UNIX-Timestamp).
13. bits:
    • Der kompakte Zielwert (Difficulty) für den Block in komprimierter Form.
14. height:
    • Die Höhe des Blocks in der Blockchain (1-basierte Nummerierung).

Block Templates also sind ein zentraler Bestandteil des Mining-Prozesses. Sie enthalten die Daten, die ein Miner benötigt, um einen Block zu erstellen und zu validieren. Für Solominer die ihren eigenen Mining Pool beitreiben, bieten sie maximale Kontrolle über den Inhalt des Blocks und die Auszahlung der Belohnung. Ein Blocktemplate, der eure BTC-Adresse enthält, kann nicht mehr nachträglich von Bitcoincore verändert werden, ansonsten würde der Hash des Blocks nicht mehr stimmen.

Block Template Hash Simulator

Ändert bestimmte Felder im Template ab, und schaut, wie sich der Hash verändert. Ihr könnt so lange ändern wie ihr wollt, und auch den ganzen Tag auf der Tastatur herumdrücken, und ihr werdet verstehen, wie schwierig es ist, einen Hash zu generieren, der eine bestimmte Anzahl an Nullen enthält.

Block Template Updates ckpool vs public pool

Häufig stellt sich die Frage, ob ckpool besser fürs Mining geeignet ist, weil sie alle 30 Sekunden ein neues Blocktemplate schicken, anstatt alle 60 Sekunden wie zum Beispiel Public Pool. Wenn euer Template seltener geupdated wird, könnte eine Transaktion mit viel Gebühr bereits in aktuelleren Templates sein, aber noch nicht in eurem. Extrembeispiel: Die fehlerhafte Paypal-Konsolidierung 2023 ist nicht in eurem Template, wenn eure Bitaxe kein „aktuelles“ Template hat. Damit entgehen euch in diesem Fall die zusätzlichen 19BTC an Fees.

Block Templates unter Stratum V2

Alles in diesem Abschnitt – der Pool schickt euch alle 30 bzw. 60 Sekunden ein frisches Template, und je aktueller, desto besser – beschreibt das Stratum-V1-Modell, bei dem der Pool das Block-Template baut und an euch verteilt. Mit dem Job Declaration Protocol (JDP) von Stratum V2 dreht sich genau das um: Ihr baut das Template selbst, lokal gegen euren eigenen Bitcoin-Node. Damit ist die Frage „wie oft schickt mir der Pool ein aktuelles Template?" hinfällig – ihr zieht die Transaktionen in Echtzeit direkt aus eurem eigenen Mempool und entscheidet selbst, was in den Block kommt. Der Pool prüft dann nur noch, dass sein Auszahlungs-Output enthalten ist, und übernimmt das Share-Accounting. Voraussetzung ist wie erwähnt ein Pool mit JDS-Unterstützung und ein eigener Node – die Details dazu findet ihr im Abschnitt „Stratum V2 – das modulare Mining-Protokoll" weiter unten.

Was ist, wenn ich mehrere Miner habe, arbeiten die dann alle am selben Template?

Nein, dafür gibt es eben zum Beispiel die ExtraNonce. Die ExtraNonce ist Teil des Stratum mining protocol und befindet sich im Header der Coinbase Transaktion. Die ExtraNonce besteht aus 2 Teilen:
ExtraNonce1 und ExtraNonce2:

👉 Die ExtraNonce1 wird dem Miner vom Pool zur Verfügung gestellt und dient als Identifikator
mining.subscribe("user agent/version", "extranonce1")

👉 Die ExtraNonce2 wird vom Miner während seiner Arbeit ständig geändert und mit jedem Share an den Pool übermittelt
mining.submit("username", "job id", "ExtraNonce2", "nTime", "nOnce")

Mit diesem 'unique string' oder 'Identifikator' ist sichergestellt, dass 2 Worker selbst bei identischem Block Template / Nonce / Time Stamp etc. nie den gleichen Hash produzieren.

Damit wird sichergestellt, dass sich die Hashleistung auch bei mehreren Workern addiert, und niemals 2 Miner an der selben Aufgabe rechnen.

Muss ich dem Pool vertrauen dass er mit auch wirklich die Belohnung sendet

Wenn ihr Solo-Mining auf dem dem Public-Pool Projekt betreibt, bekommt ihr vom Pool alle 60 Sekunden ein komplett individuelles Block Template, welches in der Coinbase-Transaktion eure BTC-Adresse als Output für den Block-Reward enthält.
Ihr seid daher nicht auf das Vertrauen angewiesen, dass ein möglicher Block-Reward euch weitergesendet wird, weil der Reward mit der Coinbase-Transaktion bereits auf eure BTC-Adresse generiert wird.
Auch kann eure BTC-Adresse nicht durch eine andere Adresse ersetzt werden, weil sich sonst der Hash vom Block komplett verändern würde, und bei der geringsten Veränderung sofort ungütlig wäre.

Ihr müsst das übrigens nicht einmal blind glauben: Moderne AxeOS-Firmware (Bitaxe & Co.) bringt inzwischen einen eingebauten Coinbase-Decoder mit. Damit seht ihr direkt am Gerät, wie die Coinbase-Transaktion des aktuell bearbeiteten Templates aufgebaut ist – und könnt live verifizieren, dass wirklich eure eigene BTC-Adresse als Reward-Output eingetragen ist. So lässt sich mit einem Blick prüfen, dass der Pool euch im Erfolgsfall tatsächlich auszahlt und nicht heimlich eine fremde Adresse hinterlegt hat.

Dieses Vertrauen betrifft allerdings nur die Auszahlung. Eine ganz andere Frage ist, wer eigentlich bestimmt, welche Transaktionen überhaupt in den Block kommen – und genau da setzt das nächste Kapitel an.

Stratum V2 – das modulare Mining-Protokoll

Alles bisher Beschriebene – wie euer Miner Jobs erhält, Shares einreicht und mit dem Pool spricht – läuft klassischerweise über Stratum V1: ein simples, textbasiertes JSON-RPC-Protokoll, das seit Jahren der Arbeitstier-Standard ist. V1 hat aber zwei Schwächen: Es überträgt alles im Klartext (Pool-Adresse, eure BTC-Adresse, Jobs, Shares), und der Pool bestimmt vollständig, was in den Block kommt. Genau hier setzt Stratum V2 (SV2) an.

Wichtig vorweg, damit keine falschen Erwartungen entstehen: SV2 wurde in erster Linie für gepooltes Mining im grossen Massstab entworfen, nicht speziell für Solo-Mining. Und SV2 ist kein einzelnes, monolithisches Protokoll, sondern ein modularer Baukasten aus Sub-Protokollen – ihr nutzt nur die Teile, die ihr braucht. Das ist der Schlüssel zum Verständnis: Je nachdem, welche Bausteine zum Einsatz kommen, ändert sich, wie viel ihr dem Pool noch vertrauen müsst.

Stratum V1 vs. V2 – der direkte Vergleich

Bevor wir in die Details gehen, die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick. Wichtig dabei: Mehrere SV2-Vorteile (vor allem die Trust-Minimierung) hängen am optionalen Job Declaration Protocol (JDP) – ohne JDP bleibt es beim alten Vertrauensmodell.

Die drei Sub-Protokolle

• Mining Protocol – der direkte Nachfolger von SV1 für die Job- und Share-Abwicklung. Statt textbasiertem JSON-RPC nutzt SV2 ein kompaktes Binärformat, was die Bandbreite drastisch senkt (rund 60 % weniger auf Pool-Seite) und die Latenz beim Job-Wechsel massiv reduziert. Das ist der einzige Baustein, den ihr für SV2 zwingend braucht.
• Job Declaration Protocol (JDP) – der eigentliche Game-Changer. Hier baut der Miner sein eigenes Block-Template gegen seinen eigenen Bitcoin-Node (über einen lokalen Job Declarator Client, JDC) und wählt selbst, welche Transaktionen hineinkommen. Der Pool betreibt dazu einen Job Declarator Server (JDS), der nur noch prüft, dass sein Payout-Output enthalten ist, und das Share-Accounting macht – er diktiert aber nicht mehr den Blockinhalt.
• Template Distribution Protocol (TDP) – liefert die nötigen Block-Informationen effizient direkt aus Bitcoin Core (per IPC statt ständigem getblocktemplate-Polling). Es ersetzt die alte, schwerfällige Template-Beschaffung und ist die Grundlage, damit JDP überhaupt sauber funktioniert.

Verschlüsselung: das Ende von Hashrate-Hijacking

SV2 bringt von Haus aus Verschlüsselung mit (das Noise_NX-Framework mit Pinning des statischen Pool-Public-Keys). Das verhindert Hashrate-Hijacking durch Man-in-the-Middle-Angriffe: Bei V1 kann jemand auf dem Netzwerkpfad zwischen euch und dem Pool die Klartext-Kommunikation abfangen und einen Teil eurer Shares auf einen fremden Pool umleiten (Schätzungen sprechen von bis zu ~2 % stehlbarer Rechenleistung), ohne dass ihr es merkt. Mit SV2 ist die Verbindung authentifiziert und verschlüsselt. Übrigens: Dieser gepinnte Public Key ist genau der Authority Key, den ihr beim Einrichten eines SV2-Pools (z. B. unseres Blitzpool) in eurem Miner hinterlegt.

Was SV2 für euch als Solo-Miner konkret bedeutet

Hier lohnt sich die saubere Unterscheidung, denn „SV2 = Dezentralisierung" ist eine verkürzte Aussage:

• SV2 ohne JDP (nur Mining Protocol): Ihr gewinnt Verschlüsselung und Effizienz – aber der Pool baut weiterhin das Block-Template. Bei der Frage, welche Transaktionen in den Block kommen, vertraut ihr dem Pool also genauso wie bei V1. Ohne JDP nimmt euch SV2 dieses Vertrauen nicht ab.
• SV2 mit JDP: Erst jetzt baut ihr selbst den Block und bestimmt den Inhalt – das ist der echte Hebel gegen Mining-Zentralisierung und Transaktionszensur. Dafür müssen aber zwei Bedingungen erfüllt sein: (1) der Pool, zu dem ihr minet, betreibt einen JDS, und (2) ihr betreibt einen eigenen Bitcoin-Node.

Vom Payout-Vertrauen (siehe Abschnitt oben) ist das unabhängig: Als Solo-Miner auf einem Public-Pool wird euer Reward ohnehin schon direkt über die Coinbase auf eure Adresse generiert – das ist bereits ohne SV2 vertrauenslos. JDP adressiert die andere Dimension: wer über den Blockinhalt entscheidet.

Adoption – Stand 2026

SV2 ist auf dem Vormarsch, aber noch nicht der Standard: Aktuell laufen schätzungsweise 15–20 % der Netzwerk-Hashrate über SV2. Braiins (Braiins OS+) bietet die reifste V2-Firmware inklusive Job Negotiation, DEMAND (DMND) war 2025 der erste vollständig auf SV2 gebaute Pool, und im Mai 2026 sind sieben grosse Pools (u. a. Foundry, Antpool, F2Pool) der SV2-Working-Group beigetreten. Bei der quelloffenen Hardware tut sich gerade richtig viel: Die NerdQaxe spricht SV2 bereits, und die Bitaxe spricht seit AxeOS 2.14 (veröffentlicht am 4. Juni 2026) ebenfalls SV2 – die Firmware-Implementierungen beider Geräte stammen von uns bei yourdevice. Unser Blitzpool bietet dazu die passende SV2-Gegenstelle für Solo-Miner.

Wenn ihr tiefer einsteigen möchtet, lest unsere ausführlichen Beiträge Stratum V2 – Warum das Bitcoin-Mining ein neues Protokoll braucht und Stratum V2 und die Coinbase-Hoheit.

Solo-Pools in der Übersicht

CKpool

CKpool ist ein reiner Solo-Pool (277 Blöcke), der Code von ckpool ist frei verfügbar. Con Kolivas selbst geniesst grosses Vertrauen. Er war massgeblich an der Entwicklung von cgminer beteiligt. Die Oberfläche ist rudimentär und ohne Schnick-Schnack, dafür performant, stabil und die Konfiguration sehr einfach. Der Pool hat eine extrem hohe Uptime, der Block-Reward bzw. die Coinbase-Transaktion geht direkt an die eigene BTC-Adresse, ohne Umweg.

https://solo.ckpool.org/

Pool Fees
2% des Block-Rewards (exkl. Transaction Fees) gehen an ckpool an die BTC-Adresse bc1q28kkr5hk4gnqe3evma6runjrd2pvqyp8fpwfzu um den Pool zu betreiben und zur weiteren Pflege des ckpool-Codes beizutragen.

Settings

Pool URL:
stratum+tcp://eusolo.ckpool.org:3333
stratum+tcp://solo.ckpool.org:3333

Username
bc1qDoNotShareYourBTCAdressWithAnyBodyElse.workername

Password
x

High-Difficulty Pool (für stärkere Miner) ab Work-Diff < 1'000'000 = 1'000K = 1M

Pool URL
stratum+tcp://eusolo.ckpool.org:4334
stratum+tcp://solo.ckpool.org:4334

Seit dem Update vom Juni 2023 verteilt ckpool alle 30 Sekunden (vorher alle 60 Sekunden) ein neues Block Template mit den aktuellsten Transaktion an die Miner.

Seit November 2024 betreibt Con Kolivas eusolo.ckpool.org auf einem eigenständigen Server in der EU. Der Pool hat eine deutlich geringere Latenz als solo.ckpool.org — die beiden Pools laufen unabhängig voneinander und können daher auch als Backup-Pools eingerichtet werden.

Pool Difficulty

CKpool ist so konfiguriert, dass bei der ersten Verbindung einem Worker standardmässig die Work Diff = 10'000 zugewiesen wird.
Die Work-Diff wird so angepasst, dass im Durchschnitt 20 Shares pro Minute – also alle 3 Sekunden 1 Share – überliefert wird.
Kommen mehr als 20 Shares pro Minute wird die Work Diff vom entsprechenden Worker erhöht, kommen weniger wird die Work Diff gesenkt. Dabei ist das untere Limit, also die Minimum Work-Diff = 1.

Public Pool

Public Pool ist tolles Open-Source-Projekt mit attraktiven Statistiken.
Insbesondere für Miner mit Work-Diff < 1 bzw. Hashrate im Kilo- oder Megahash-Bereich geeignet, wie zB NerdMiner oder andere CPU-Miner.
Relativ jung und es gibt immer wieder Downtimes wegen Updates/Wartungsarbeiten.
Bisher wurde mit diesem Solo-Pool noch nie einen Block gefunden.

https://web.public-pool.io/ --> offizieller Public-Pool
https://blitzpool.yourdevice.ch/ --> Schweizer Public-Pool von yourdevice.ch betrieben.

Pool Fees
No Fees. 100% des Block-Rewards gehen an den Miner – seit Ende November 2023 auch für Miner mit mehr als 50 TH/s.

Settings

Pool URL
stratum+tcp://public-pool.io:21496
stratum+tcp://blitzpool.yourdevice.ch:3333

Username
bc1qDoNotShareYourBTCAdressWithAnyBodyElse.workername

Password
x

Pool Difficulty

Public Pool ist so konfiguriert, dass bei der ersten Verbindung einem Worker standardmässig die Work Diff = 512 zugewiesen wird.
Die Work-Diff wird so angepasst, dass im Durchschnitt 6 Shares pro Minute – also alle 10 Sekunden 1 Share – überliefert wird.
Kommen mehr als 6 Shares pro Minute wird die Work Diff vom entsprechenden Worker erhöht, kommen weniger wird die Work Diff gesenkt. Dabei ist das untere Limit, also die Minimum Work-Diff = 0.00001

KanoPool

KanoPool ist sowohl Solo-Pool (0 Blöcke) als auch PPLNS-Pool (2434 Blöcke). Kano war ebenfalls an der Entwicklung von cgminer beteiligt. Deshalb blockiert KanoPool offenbar Miner, welche gegen die GPL-Lizenzbedingungen von cgminer verstossen, zB VNISH und Awesome. Ausserdem blockiert KanoPool IP-Adressen welche Hashrate von CPU-Miner oder GPU-Miner an den Pool schicken.
Die Konfiguration ist aufwendiger und für High-Difficulty-Worker ist diese teilweise echt mühsam und erfolgt nicht wie bei ckpool einfach über einen separaten Port.
Dafür bessere API-Schnittstelle, schönere Statistiken als ckpool, eine bessere Verteilung der Proxy-Server und geringere Gebühren (=Pool Fee) im Falle eines Block-Rewards (0.5%).

Jedoch hat man mit gesperrten IP-Adresse und extrem vielen rejected Shares zu gekämpft. Ausserdem wird der Block-Reward nicht direkt auf die eigene BTC-Adresse generiert, die Coinbase-Transaktion geht zuerst an die BTC-Adresse von Kano – eine Frage des Vertrauens.

https://kano.is/

Pool Fees
0.5% des Block-Rewards gehen an kano.

Settings

Pool URL
stratum+tcp://de.kano.is:3333

Username
bc1qDoNotShareYourBTCAdressWithAnyBodyElse.workername

Password
x

KanoPool ist nach der Registration standardmässig als PPLNS-Pool eingerichtet und muss aktiv auf Solo-Pool umgestellt werden. Dafür sind folgenden Voraussetzungen bzw. Schritte notwendig:

👉 The account must have been created in the last 2 hours
👉 You must not have pointed ANY miners at the account
👉 You must have verified the account email under Account >Verify
👉 You must have set a payout address under Account >Settings

☝️ You will not be able to change the account from Solo back to PPLNS

Pool Difficulty

KanoPool ist so konfiguriert, dass bei der ersten Verbindung einem Worker standardmässig die Work Diff = 8'190 zugewiesen wird.
Die Work-Diff wird so angepasst, dass im Durchschnitt 18 Shares pro Minute – also alle 3.3 Sekunden 1 Share – überliefert wird.
Kommen mehr als 18 Shares pro Minute wird die Work Diff vom entsprechenden Worker erhöht, kommen weniger wird die Work Diff gesenkt. Dabei ist das untere Limit, also die Minimum Work-Diff = 442.

High-Difficulty für stärkere Maschinen:

👉 Aktiviert in eurem Account unter Account > Solo die Option Allow high Difficulty.
👉 Erfasse auf Nicehash/MRR in eurer Pool-Konfiguration euren Worker mit entsprechenden Einstellungen, zB:
userXY.worker_highdiff
👉 Führt einen Test mit dem Poolverifikator durch, dadurch wird der Worker auf KanoPool im Account userXY unter Workers ersichtlich.
👉 Danach ändert ihr unter Workers > Mangagement beim gewünschten worker_highdiff, die Minimum Diff von 0 auf den erforderlichen Wert.
👉 Achtung: Der Poolverifikator wird zwar weiterhin einen Fehler melden: Poolschwierigkeitsgrad zu gering (vorausgesetzt=8190, minimum=500000), aber wenn die Minimum Diff entsprechend gesetzt wurde, wird der Auftrag trotzdem starten!

OCEAN Pool

Luke Dashj (Bitcoin Core developer) reaktiviert den Pool Eligius (2011-2017) unter dem Namen OCEAN.
Das Ziel ist, einen dezentralisierten, transparenten, zensurfreien, non-custodial Mining-Pool zu etablieren.
Weiter soll die Nutzung und Weiterentwicklung vonPoolschwierigkeitsgrad zu gering Stratum V2 vorangetrieben werden, ebenso ist die Intergration von Lightning-Auszahlungen (2024) geplant.
Das Belohnungssystem von OCEAN namens TIDES (Transparent Index of Distinct Extended Shares) gibt den Minern die Möglichkeit, noch vor dem Finden eines Blocks den genauen Betrag ihrer Bezahlung zu verifizieren. Die Miner werden direkt vom Bitcoin-Netzwerk in der Coinbase-Transaktion bezahlt.

https://ocean.xyz

Pool Fees
0% für die ersten 2 Monate des Betriebs, danach werden Gebühren eingeführt.

Settings

Pool URL

1️⃣ OCEAN, default (0% fee)
Enthält nur Transaktionen und relativ kleine Daten
mine.ocean.xyz:3334

2️⃣ Core+AntisMindestbetrag = 0.01048576 BTCpam (0% fee)
Enthält Transaktionen und begrenzten "Spam"
ordis.mine.ocean.xyz:3303

3️⃣ Core (2% fee)
Enthält Transaktionen und "Spam"
core.mine.ocean.xyz:3202

Username
bc1qDoNotShareYourBTCAdressWithAnyBodyElse.workername

Password
x

Welches Protokoll spricht welcher Pool? (V1, V2, DATUM)

Zum Abschluss der Übersicht noch der vielleicht wichtigste Punkt: Welches Protokoll ein Pool tatsächlich spricht, entscheidet darüber, wie viel Kontrolle ihr über euren Block habt und wie viel ihr dem Pool vertrauen müsst.

• CKpool / eusolo.ckpool – Stratum V1. Bewährt und schlank, aber Klartext, und der Pool baut das Template.
• Public Pool – Stratum V1 (die quelloffene Referenz). Unser Blitzpool läuft auf einer modifizierten Public-Pool-Variante und bietet zusätzlich eine SV2-Anbindung für Solo-Miner an.
• KanoPool – Stratum V1.
• OCEAN – setzt nicht auf SV2, sondern auf das eigene DATUM-Protokoll. DATUM geht bei der Zensurresistenz sogar noch weiter als SV2: Der Pool ist für euer Template blind (er sieht nur Merkle-Zweige, nicht eure Transaktionsliste) und kann es daher technisch gar nicht ablehnen – und ihr broadcastet den gefundenen Block selbst von eurem eigenen Node. Zensur wird damit architektonisch unmöglich, nicht nur per Richtlinie.
• Braiins / DEMAND – volles Stratum V2 inklusive Job Declaration, primär aufs gepoolte Mining ausgelegt.

Kurz gesagt: Für Heim-Solo-Miner war V1 lange der einzige Realfall – doch das ändert sich gerade rasant: Die NerdQaxe spricht SV2 bereits, die Bitaxe spricht es seit AxeOS 2.14 (Release am 4. Juni 2026). SV2 und DATUM sind die zukunftsweisenden, dezentralisierenden Optionen, sobald auch euer Pool mitspielt.

Hashrate-Marktplatz

Nicehash ist kein Mining-Pool, sondern ein Hashpower-Marktplatz, ihr bietest also eure Hashrate auf dem Marktplatz an und werdet von Nicehash nach überlieferten Shares bezahlt (PPS = Pay per Share).
Mit und ohne KYC möglich.

https://www.nicehash.com/

Auszahlungen
PPS
Nicehash-Wallet: 0.00001 BTC (alle 4 Stunden), Payout fee 2%
BTC-Adresse: 0.001 BTC (wöchentlich), Payout fee 2% + 0.00001 BTC
BTC-Adresse: 0.100 BTC (täglich), Payout fee 2% + 0.00001 BTC
🔗 https://www.nicehash.com/support/mining-help/earnings-and-payments/can-i-get-paid-to-an-external-wallet-address

Settings (ohne KYC)

Pool URL
stratum+tcp://sha256asicboost.auto.nicehash.com:9200

Pool URL Alternative
stratum+ssl://sha256asicboost.auto.nicehash.com:443

Username
bc1qDoNotShareYourBTCAdressWithAnyBodyElse.workername

Password
x

Auszahlungsschwelle diverser Pools beim Reward Mining

Die meisten Pools haben eine vielfach höhere Auszahlungsschwelle und bei kleinen Beträgen schlagen sie eine Payout fee drauf.

Braiins
▪️Mindestbetrag = 0.0002 BTC
▪️Bei Auszahlungen ab 0.005 BTC entfällt die Payout fee von 0.0001 BTC

Lincoin
▪️Mindestbetrag = 0.001 BTC
▪️Bei Auszahlungen ab 0.001 BTC entfällt die Payout fee.

Nicehash
▪️Nicehash-Wallet (KYC): 0.00001 BTC (alle 4 Stunden), Payout fee 2%
▪️BTC-Adresse: 0.001 BTC (wöchentlich), Payout fee 2% + 0.00001 BTC
▪️BTC-Adresse: 0.100 BTC (täglich), Payout fee 2% + 0.00001 BTC

TIDES
Mindestbetrag = 0.01048576 BTC
Rewards die unter diesem Schwellenwert liegen, werden akkumuliert, bis der Schwellenwert überschritten wird, dann erfolgt die Auszahlung automatisch.

Beispiele

Wenn ihr zB. bei Nicehash kein KYC macht und somit auf eure eigene BTC-Adresse ausbezahlen wollt, müsst ihr mit einer Bitaxe mind. 44 Monate schürfen (ohne Berücksichtigung der steigenden Difficulty) bis ihr die Schwelle von 0.001 BTC erreicht🥸

Mining in der Schweiz

Für die Schweizer-Pleb-Miner, hier gibt es je nach Kanton teilweise ganz eindeutige Formulierungen:

Betrieb von Hardware-Infrastruktur:
Das aktive Betreiben von Hardware-Infrastruktur wie Mining oder Nodes wird im Grundsatz als selbständige Erwerbstätigkeit betrachtet. Daher müssen Kursgewinne und Erträge aus Kryptowährungen gewinnsteuerlich berücksichtigt werden. Im Gegenzug können Aufwände, die direkt mit dem Betrieb der Infrastruktur zusammenhängen, sowie eventuelle Kursverluste steuerlich geltend gemacht werden.

Wieso werde ich von manchen Pools geblockt obwohl ich einen Asic Miner habe

Das hat eben nichts mit ASIC oder nicht ASIC zu tun, sondern mit der sehr sehr geringen Hashrate. Ein Miner mit 1 MH/s benötigt gleich viel Ressourcen von einem Stratum-Proxy-Server wie ein Miner mit 200 TH/s. Das ist der Grund wieso CPU-Miner bereits vor Jahren von den meisten Pools geblockt wurden … Und Nicehash sowie der KanoPool möchten offensichtlich auch keine Miner mit weniger als 1 (?) TH/s …

Mining Hardware Optimieren Beispiel Anhand der Bitaxe

Das Overclocking und Undervolting von Mining-Hardware wie der Bitaxe können die Leistung und Effizienz eures Miners ein gutes Stück beeinflussen. Durch Anpassen von Taktfrequenz und Spannung könnt ihr die Hashrate steigern oder den Energieverbrauch senken. Auf einem Miner wie der Bitaxe sind die Auswirkungen hier eher begrenzt, aber auf grösserer Hardware mit vielen Hashboards und Mining Chips kann dies grössere Auswirkungen haben.

Overclocking bedeutet, die Taktfrequenz des ASIC-Chips zu erhöhen, um eine höhere Hashrate zu erzielen. Bei der Bitaxe kann dies über das Interface erfolgen, indem die Frequenz und die Kernspannung angepasst werden. Overclocking kann bis zu einem gewissen Teil auch ohne Spannungserhöhung durchgeführt werden. Dies ist effizienter, da ein Anstieg der Spannung den Vebrauch im Quadrat ansteigen lässt.

Undervolting reduziert die Betriebsspannung des Chips, was den Energieverbrauch senkt und die Effizienz steigert. Dies kann jedoch die maximale Taktfrequenz verringern. Es erfordert sorgfältiges Testen, um die optimale Balance zwischen Leistung und Effizienz zu finden. Häufig kann man aber die Taktfrequenz um ein paar MHz steigern, und dabei die Spannung um 1 bis 2 Schritte reduzieren, und bekommt bei gleicher Leistungsaufnahme mehr Hashrate.

Jede Hardware reagiert unterschiedlich auf Overclocking und Undervolting. Faktoren wie Chipqualität bzw. die Chipgüte und Kühlung spielen eine Rolle. Daher ist es wichtig, schrittweise Anpassungen vorzunehmen und die Stabilität sowie die Temperaturen zu überwachen. Für die Bitaxen sollte die Temperatur 70 °C nicht überschreiten, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Für größere Mining-Geräte bietet BraiinsOS eine fortschrittliche Firmware mit Funktionen wie Autotuning, das Frequenz und Spannung für jeden Chip individuell anpasst. Dies ermöglicht eine effizientere Leistung und kann die Lebensdauer der ASICs verlängern.

Zusammenfassend können Overclocking und Undervolting die Mining-Performance verbessern, erfordern jedoch sorgfältige Anpassungen und Überwachung, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Ausserdem lässt sich sagen, dass durch die Erhöhung der Spannung des Chips, meisst die Effizienz des Geräts stark nachlässt, deshalb sollten die Taktfrequenzen nur leicht angehoben werden, und im Idealfall die Spannung etwas abgesenkt werden.

Zum Bitaxe Tutorial gehts hier:

Erklärung zu den wichtigsten Realtime Logs

In den Logs eures Miners findet ihr viele Zahlen, wilde Wörter, und Buchstaben, damit ihr wisst um was es geht, haben wir die wichtigsten Logs für euch hier zusammengefasst:

₿ (32308602) asic_result: Nonce difficulty 282.96 of 1024.
⬇️ Die Nonce-Difficulty ist kleiner als die aktuelle Work-Difficulty, weshalb der Share nicht an den Pool übermittelt wird.

₿ (32308702) asic_result: Nonce difficulty 1329.45 of 1024.
⬆️ Die Nonce-Difficulty ist grösser als die aktuelle Work-Difficulty, weshalb der Share an den Pool übermittelt wird.

₿ (32308702) stratum_api: tx: {"id": 3414, "method": "mining.submit", "params": ["bc1q██████████████████████████████████████.bitaxeultra", "3b5cd3", "11000000", "65b7c4f1", "6ccc021a", "10c70000"]}
🆙 Der Share wird mit "mining.submit" an den Pool übermittelt.

Bei der Übermittlung eines Shares werden gemäss Stratum Protokoll die folgenden Werte übermittelt:
id, userId, jobId, extraNonce2, ntime, nonce, versionMask

₿ (32308932) stratum_task: rx: {"id":3414,"error":null,"result":true}
ℹ️ Public Pool prüft den empfangenen Share auf Gültigkeit/Richtigkeit.

₿ (32308932) stratum_task: message result accepted
🆗 Public Pool bestätigt, dass der Share vom Pool akzeptiert wurde.

₿ (32301912) stratum_task: rx: {"id":null,"method":"mining.notify","params":["3b6238","708122a776e56322a64064232e31f3a7c5b8c7070002750f0000000000000000","02000000010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000ffffffff19034da20c5c7075626c69632d706f6f6c5c","ffffffff02503eea26000000001600149f82dd9e69e0008b7c5e16b2056aa679723492580000000000000000266a24aa21a9ed0b9310bb435af0c678e749e1cbd11a5eb1a75be6f3e7e31908c6131770f0a82800000000",["…"],"20000000","1704005a","65b7c52e",false]}
🆕 Public Pool verteilt mit "mining.notify" ein neues Block Template "3b6238" , entweder weil die Transaktionen aktualisiert wurden oder weil das Netzwerk einen neuen Block gefunden hat.

Bei der Übermittlung eines Block Template werden gemäss Stratum Protokoll die folgenden Werte übermittelt:
jobId, prevHash, coinbase part1, coinbase part2, merkle_branch, version, bits, timestamp, clear jobs

₿ (32302562) create_jobs_task: New Work Dequeued 3b6238
🆕 Nachdem das neue Block Template "3b6238" empfangen wurden, beginnt die Suche auf dieser neuen Grundlage.

₿ (260107) stratum_task: rx: {"params":[385],"id":null,"method":"mining.set_difficulty"}
₿ (260107) stratum_task: Set stratum difficulty: 385
↕️ Die Work-Difficulty wird für den Worker angepasst, damit die Zielvorgabe vom Pool betreffend Shares pro Minute erreicht wird.

Fazit

Die Welt des Minings ist komplex, aber zugleich faszinierend und voller Möglichkeiten. Mit dieser Mining-Bibel habt ihr die wichtigsten Grundlagen und Konzepte kennengelernt, um selbstständig ins Solomining einzusteigen. Angefangen bei der Funktionsweise der Blockchain über die Bedeutung von Hashrate, Shares und Difficulty bis hin zu den praktischen Aspekten wie Block Templates, Mining-Pools und der Anpassung eurer Hardware – dieses Wissen bildet ein solides Fundament für euren Erfolg.

Das Mining von Bitcoin ist weit mehr als nur ein technischer Prozess. Es ist ein Beitrag zu einem globalen, dezentralen Netzwerk, das Finanztransaktionen ohne zentrale Instanzen ermöglicht. Dabei könnt ihr nicht nur von finanziellen Belohnungen profitieren, sondern auch Teil einer Bewegung werden, die auf Freiheit und Unabhängigkeit setzt.

Denkt daran, dass Geduld und kontinuierliches Lernen essenziell sind. Die Technologie entwickelt sich stetig weiter, und der Wettbewerb wird immer anspruchsvoller. Doch mit der richtigen Einstellung, den richtigen Werkzeugen und der hier vermittelten Expertise seid ihr gut gerüstet, um euren Weg im Mining zu gehen.

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Linux Mint: Update Manager

Der Update Manager in Linux Mint ist eines der benutzerfreundlichsten Tools zur Verwaltung von Systemupdates. Hier sind einige wichtige Punkte:

• Zugriff: Ihr könnt den Update Manager über das Menü oder das kleine Schild-Symbol im System-Tray öffnen.
• Funktion: Der Update Manager listet verfügbare Updates auf und stuft sie nach in Anwendungsupdates, Sicherheitsupdates oder Systemupdates ein.
• Update-Optionen: Ihr könnt einzelne Updates auswählen oder alle auf einmal installieren. Der Update Manager zeigt auch an, ob ein Neustart erforderlich ist.
• Kernel-Management: Linux Mint bietet eine einfache Möglichkeit, verschiedene Kernel-Versionen zu verwalten und alte Kernel-Versionen zu entfernen.
• Automatische Updates: In den Einstellungen könnt ihr automatische Updates aktivieren, wobei ihr festlegen könnt, welche Arten von Updates (z.B. nur Sicherheitsupdates) automatisch installiert werden sollen.

Empfehlung: aktiviert die automatische Wartung auf euren Linux Mint System um ältere Software und ältere Kernel nach einem Update Durchlauf zu löschen:

Updaten könnt ihr einfach indem ihr Refresh oder Aktualisieren auswählt, und danach Install Updates oder Updates installieren je nach Sprache:

Bestätigt das updaten einfach und lass den Updater alles machen. Manchmal werden Euch weitere Abhängigkeiten angezeigt, die aktualisiert werden müssen. Hier könnt Ihr ebenfalls einfach bestätigen.

Ubuntu: Update Manager (Software Updater)

Ubuntu hat ebenfalls einen grafischen Update-Manager, der als „Aktualisierungsverwaltung“ bekannt ist:

• Zugriff: Der Software Updater kann über das Menü oder das Zahnradsymbol in der Systemleiste aufgerufen werden, wenn Updates verfügbar sind. Ihr findet dort einen Button mit dem Namen Einstellungen.
• Funktion: Der Software Updater durchsucht das System nach verfügbaren Updates und zeigt sie in einer übersichtlichen Liste an. Er unterscheidet dabei nicht nach Wichtigkeit, sondern zeigt alle verfügbaren Updates gleichwertig an.
• Benachrichtigungen: Ubuntu benachrichtigt euch automatisch, wenn Updates verfügbar sind. Dies geschieht in regelmäßigen Abständen, die ihr in den Einstellungen anpassen könnt.
• LTS-Upgrade: Für Nutzer von Long-Term Support (LTS)-Versionen bietet der Update Manager die Möglichkeit, ein Upgrade auf die nächste LTS-Version durchzuführen, sobald diese verfügbar ist.
• Automatische Updates: In den Einstellungen unter „Software & Updates“ könnt ihr automatische Sicherheitsupdates aktivieren. Ubuntu unterstützt auch die Installation von „unattended-upgrades“, was besonders nützlich für Server ist.

Debian: Synaptic Package Manager & apt

Debian bietet standardmäßig keinen dedizierten grafischen Update-Manager, aber es gibt Tools wie Synaptic, die ihr verwenden könnt:

• Synaptic Package Manager: Synaptic ist ein grafisches Frontend für apt und bietet eine umfassende Möglichkeit, Pakete zu verwalten. Ihr könnt Synaptic verwenden, um Updates zu suchen und zu installieren, aber es zeigt euch keine expliziten Update-Benachrichtigungen an.
• Zugriff: Installiert Synaptic über das Terminal (sudo apt install synaptic) und öffnet es über das Menü.
• Funktion: Mit Synaptic könnt ihr nach Updates suchen, Pakete installieren, entfernen und verwalten. Es ist mächtiger und detaillierter als die Update-Manager von Mint und Ubuntu, erfordert aber auch ein besseres Verständnis der Paketverwaltung.
• Anderer Desktop: Wenn ihr eine Gnome oder KDE-Desktop-Umgebung nutzt, könnt ihr das „Gnome bzw. KDE Software“-Center verwenden, das ähnlich wie der Ubuntu Software Updater funktioniert und Updates grafisch anzeigt und installiert.
• Benachrichtigungen: Debian selbst gibt keine automatischen Benachrichtigungen über verfügbare Updates aus. Ihr müsst entweder regelmäßig manuell nach Updates suchen oder ein Tool wie unattended-upgrades einrichten.

Gemeinsame Merkmale

• Sicherheit: Alle drei Systeme haben Möglichkeiten, automatische Sicherheitsupdates einzurichten (Debian via unattend-upgrades). Diese Funktion ist besonders nützlich, um sicherzustellen, dass euer System immer gegen bekannte Sicherheitslücken geschützt ist.
• Zusätzliche Einstellungen: Bei allen drei Distributionen könnt ihr in den Einstellungen festlegen, welche Art von Updates ihr sehen möchtet (nur LTS, nur Sicherheitsupdates etc.) und wie oft ihr benachrichtigt werden möchtet.

Fazit

Während alle drei Systeme grafische Tools für Updates anbieten, sind Linux Mint und Ubuntu am benutzerfreundlichsten. Debian erfordert etwas mehr Handarbeit oder den Einsatz von zusätzlichen Tools wie Synaptic, um Updates grafisch zu verwalten. Letztendlich ist es jedoch Geschmackssache, ob ihr lieber auf die grafischen Update-Manager setzt oder die Kontrolle über das Terminal bevorzugt. Alle Methoden führen zum Ziel: ein stets aktuelles und sicheres System.

Updaten über die Kommandozeile

Für Debian Systeme schauen wir uns noch das updaten über die Kommandzeile an. Synaptic wird eigentlich nicht wirklich benötigt, und es geht sogar schneller das System über die Kommandozeile zu updaten.

Allgemeine Vorbereitungen

Bevor ihr beginnt, solltet ihr sicherstellen, dass ihr administrative Rechte hast. Ihr benötigt Zugriff auf den sudo-Befehl, um Systemupdates durchzuführen.

Backup

Es ist immer eine gute Idee, vor allem bei grösseren Updates ein Backup wichtiger Daten zu erstellen, und auch insbesondere wenn es sich um ein größeres Systemupdate oder eine neue Version handelt. Nutzt dafür Tools wie Timeshift und externe Festplatten.

Terminal öffnen

Das Update wird über das Terminal durchgeführt. Öffnet das Terminal, entweder über das Menü oder mit der Tastenkombination Strg + Alt + T.

System-Updates durchführen

Paketliste aktualisieren

Zuerst aktualisieren wir die Paketliste, damit das System weiß, welche Updates verfügbar sind:

sudo apt update

Dieser Befehl synchronisiert die Paketlisten aus den konfigurierten Quellen (Repositories).

System-Upgrades durchführen

Um die auf dem System installierten Pakete auf die neueste Version zu bringen, nutzt ihr den folgenden Befehl:

sudo apt upgrade

Dieser Befehl installiert alle verfügbaren Updates für bereits installierte Pakete, ohne Pakete zu entfernen oder neue Pakete zu installieren.

Volles Upgrade (empfohlen)

Es wird empfohlen, ein vollständiges Upgrade durchzuführen, um sicherzustellen, dass alle Pakete auf dem neuesten Stand sind und Abhängigkeiten korrekt gelöst werden. Dieser Befehl kann auch neue Abhängigkeiten installieren und veraltete Pakete entfernen:

sudo apt full-upgrade

Ein full-upgrade unterscheidet sich von upgrade, da es auch Pakete entfernen kann, wenn dies für ein Upgrade notwendig ist.

Autoremove und Autoclean (optional, aber empfohlen)

Um nicht mehr benötigte Pakete zu entfernen, die nach einem Update übrig bleiben (z.B. alte Kernel-Versionen oder Abhängigkeiten), verwendet den folgenden Befehl:

sudo apt autoremove -y && sudo apt autoclean -y

Spezielle Hinweise für Linux Mint, Debian und Ubunt

Linux Mint

Linux Mint hat ein zusätzliches Tool namens mintupdate, das eine benutzerfreundliche Oberfläche bietet um die Systemversionen zu updaten. Ihr könnt damit auch die oben beschriebenen Befehle über eine GUI ausführen. Trotzdem ist der Terminal-Ansatz der zuverlässigste Weg. Für ein Distributionsupgrade auf eine neue Version verwendet ihr:

sudo apt update && sudo apt dist-upgrade

Debian

Debian wird oft als sehr stabil angesehen und neigt dazu, konservativer mit Updates umzugehen. Wenn ihr Debian verwendet, könnt ihr sicher sein, dass die meisten Updates sehr gut getestet wurden. Es kann jedoch sein, dass einige Updates länger dauern, bis sie verfügbar sind.

Ubuntu

Ubuntu hat einen regelmäßigen Veröffentlichungszyklus (alle sechs Monate eine neue Version und alle zwei Jahre eine LTS-Version). Wenn ihr eine neue Ubuntu-Version installiert, stelle sicher, dass ihr das System nach der Installation sofort auf den neuesten Stand bringt. Ubuntu hat auch das Tool unattended-upgrades, das automatische Sicherheitsupdates ermöglicht.

Reboot nach Updates

Manche Updates, insbesondere Kernel-Updates, erfordern einen Neustart, um wirksam zu werden. Es wird empfohlen, das System nach einem Update neu zu starten, um sicherzustellen, dass alle Änderungen übernommen wurden:

sudo reboot

Troubleshooting

Falls beim Update Probleme auftreten, wie z.B. Paketkonflikte oder Abhängigkeitsprobleme, können die folgenden Schritte hilfreich sein:

• Paketkonflikte lösen: Verwendet sudo apt --fix-broken install, um beschädigte Abhängigkeiten zu reparieren.
• Logdateien prüfen: Schaut in die Protokolle unter /var/log/apt/, um detaillierte Informationen über den Fehler zu erhalten. Hier erhaltet Hilfe zu den Ausgaben in gängigen Linux Foren.
• Paketmanager-Sperre: Wenn der Paketmanager blockiert ist, prüft, ob eine andere Instanz von apt läuft, und beende sie ggf. mit sudo killall apt.

Weitere Tipps Automatische Updates aktivieren: Wenn ihr nicht regelmäßig manuell updaten möchtet, könnt ihr automatische Updates aktivieren, insbesondere für Sicherheitsupdates.

Paketquellen prüfen: Es kann sinnvoll sein, die Liste der Paketquellen regelmäßig zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie aktuell und korrekt konfiguriert sind.

Das Überprüfen der Paketquellen (auch bekannt als „Repositories“) ist eine wichtige Aufgabe, um sicherzustellen, dass dein System die neuesten und vertrauenswürdigen Updates erhält. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie ihr die Paketquellen für Linux Mint, Ubuntu und Debian überprüfen könnt.

Paketquellen überprüfen auf Mint, Ubuntu und Debian

Paketquellen prüfen in Linux Mint

Über den Update-Manager

Linux Mint bietet eine einfache Möglichkeit, die Paketquellen über den Update-Manager zu überprüfen und zu bearbeiten:

1. Öffnet den Update-Manager: Klickt auf das Schild-Symbol in der Systemleiste oder sucht im Menü nach „Update-Manager“.
2. Quellen ändern: Klickt im Update-Manager auf „Bearbeiten“ und wählt „Paketquellen“ aus. Dies öffnet ein Fenster, in dem ihr die aktiven Paketquellen sehen und ändern könnt.
3. Überprüft die Liste: In den Tabs „Offizielle Repositories“, „PPA“ (Personal Package Archives) und „Zusätzliche Repositories“ könnt ihr sehen, welche Quellen verwendet werden.
4. Quellen ändern oder deaktivieren: Ihr könnt hier die Quellen ändern, hinzufügen oder deaktivieren. Stellt sicher, dass alle verwendeten Repositories vertrauenswürdig und für eure Linux Mint-Version geeignet sind.

Manuell über die Datei /etc/apt/sources.list

Ihr könnt auch direkt die Datei /etc/apt/sources.list und die zusätzlichen Dateien im Verzeichnis /etc/apt/sources.list.d/ überprüfen:

1. Öffnet das Terminal: Strg + Alt + T
2. Bearbeitet die Quellenliste: Verwende einen Texteditor wie nano, um die Datei zu öffnen:

   sudo nano /etc/apt/sources.list

3. Prüft und bearbeite die Datei: Überprüft, ob die Einträge aktuell und korrekt sind. Falls notwendig, könnt ihr hier auch Änderungen vornehmen. Falls Quellen fehlerhaft sind, meldet sich das System bei Updates.

Paketquellen prüfen in Ubuntu

Über die Software & Updates GUI

Ubuntu bietet eine grafische Oberfläche zur Verwaltung der Paketquellen:

1. Öffnet Software & Updates: Geht zu den Systemeinstellungen und wähle „Software & Updates“ aus.
2. Quellen anzeigen: Im Reiter „Ubuntu-Software“ seht ihr die wichtigsten Ubuntu-Repositories (Main, Universe, Restricted, Multiverse).
3. Zusätzliche Repositories: Unter dem Reiter „Andere Software“ könnt ihr PPAs und externe Repositories sehen.
4. Aktualisieren und ändern: Ihr könnt hier Quellen aktivieren, deaktivieren oder neue hinzufügen. Achtet darauf, dass die Quellen korrekt sind und mit euer Ubuntu-Version kompatibel.

Manuell über die Datei /etc/apt/sources.list

Wie bei Linux Mint könnt ihr auch in Ubuntu die Paketquellen direkt bearbeiten:

1. Öffnet das Terminal: Strg + Alt + T
2. Bearbeitet die Quellenliste:

   sudo nano /etc/apt/sources.list

3. Überprüft die Einträge: Achte darauf, dass keine veralteten oder ungültigen Repositories eingetragen sind. Achte auch darauf, dass ihr das richtige Repository für eure Ubuntu-Version verwendet.

Paketquellen prüfen in Debian

Debian geht etwas konservativer mit Repositories um und bietet eine stabilere Basis:

Manuell über die Datei /etc/apt/sources.list

Debian bietet standardmäßig keine GUI für die Verwaltung der Paketquellen, daher erfolgt die Überprüfung meist über das Terminal:

1. Öffnet das Terminal: Strg + Alt + T
2. Bearbeitet die Quellenliste:

   sudo nano /etc/apt/sources.list

3. Prüft die Einträge: In der Regel enthält die Datei nur offizielle Debian-Repositories. Überprüft, ob sie mit eurer Debian-Version (z.B. stable, testing, unstable) übereinstimmen.

Überprüft die zusätzlichen Quellen im Verzeichnis /etc/apt/sources.list.d/

Linux kann zusätzliche Quellen über Dateien im Verzeichnis /etc/apt/sources.list.d/ verwalten:

1. Liste der Dateien anzeigen:

   ls /etc/apt/sources.list.d/

2. Bearbeitet eine Datei: Wenn ihr eine bestimmte Quelle überprüfen möchtet, öffnet die entsprechende Datei:

   sudo nano /etc/apt/sources.list.d/programm_name.list

Allgemeine Tipps zur Überprüfung der Paketquellen

• Vertrauenswürdigkeit: Verwendet nur Repositories, denen ihr vertraut, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden. Nehmt keine Repos aus skurillen Foren oder von unbekannten Blogs auf.
• Korrektheit: Stellt sicher, dass die Repositories zu eurer spezifischen Version der Distribution passen (z.B. Debian - Bookworm/Bullseye, Ubuntu - jammy/noble).
• Aktualität: Prüft regelmäßig, ob eure Paketquellen aktuell sind und zu eurer Version der Distribution passen.

Durch regelmäßige Überprüfung und Pflege der Paketquellen stellt ihr sicher, dass euer System stets auf dem neuesten Stand und sicher bleibt.

Fazit

Mit diesem umfassenden Leitfaden habt ihr nun das nötige Wissen, um euer Linux Mint-, Debian- oder Ubuntu-System sicher und effektiv zu aktualisieren. Auch wenn das Thema "Updates" für Linux-Neulinge anfangs einschüchternd wirken kann, solltet ihr keine Angst davor haben. Der Update-Prozess ist gut dokumentiert, und die Systeme bieten euch sowohl grafische Oberflächen als auch einfache Terminal-Befehle, um den Prozess Schritt für Schritt durchzuführen. Mit den beschriebenen Methoden könnt ihr sicherstellen, dass euer System stets auf dem neuesten Stand bleibt, was nicht nur für die Sicherheit wichtig ist, sondern auch für die allgemeine Stabilität und Leistung eures Rechners. Selbst wenn mal ein Problem auftauchen sollte, habt ihr jetzt die Werkzeuge und das Verständnis, um es zu lösen. Also keine Sorge – mit etwas Übung wird das Aktualisieren eures Systems zur Routine, die euch ein zuverlässiges und sicheres Linux-Erlebnis garantiert.

Wollt ihr ein Linux System erstmal kennen lernen? Installiert euch eine Linux VM auf eurem bestehenden Windows System mit Hilfe dieses Artikels!

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Vorbereitungen

Ihr benötigt ein USB-Stick, der gross genug ist, um ein typisches Iso aufnehmen zu können. Ein 32GB Stick sollte für die meissten fälle mehr aus ausreichend sein. Stellt sicher, dass der USB-Stick leer ist, und löscht alle Partitionen auf dem Stick. Das könnt ihr mit den Linux eigenen Partitionsmanagern tun. Der Stick sollte komplett leer sein:

Des weiteren benötigt ihr natürlich eine Iso Datei eines Betriebssystems, zum heutigen Beispiel, die von Linux Mint.

Beginnen wir nun mit den Schritten:

Schritt 1: Terminal öffnen

Öffnet ein Terminal auf eurem Linux Rechner.

Schritt 2: USB-Stick einstecken

Steckt euren USB-Stick ein und identifiziert das Gerät, um sicherzustellen, dass ihr auf das richtige Medium schreibt.

Schritt 3: USB-Stick identifizieren

Findet heraus, wie euer USB-Stick im System erkannt wird. Dafür könnt ihr folgende Befehle verwenden:

Unter Linux:

lsblk

Sucht in der Ausgabe nach eurem USB-Stick. Die Gerätedatei sieht typischerweise so aus:

• Unter Linux: /dev/sdX

Identifziert euren Stick anhand der Grösse. Mein Teststick ist 128GB gross:

Unser USB-Stick hat die Bezeichnung sda.

Schritt 4: Sicherstellen, dass der USB-Stick nicht gemountet ist

Stellt sicher, dass der USB-Stick nicht gemountet ist. Ihr könnt ihn mit folgenden Befehlen aushängen:

umount /dev/sda

Schritt 5: ISO-Image mit dd auf den USB-Stick schreiben

Achtung: Achtet darauf, dass ihr die richtige Gerätedatei (/dev/sdX) verwendet, da ihr sonst andere Daten auf anderen Geräten überschreiben könntet. Der folgende Befehl brennt das ausgewählte Image unwiederruflich auf den Stick bzw. das angegeben Laufwerk. Wählt ihr das falsche Laufwerk aus, sind alle eure Daten auf diesem Gerät futsch. Deshalb nochmals, genau hinschauen!

sudo dd if=pfad/zur/linux-mint.iso of=/dev/sdX bs=4M status=progress

• if=pfad/zur/linux-mint.iso: Pfad zur ISO-Datei, die ihr auf den USB-Stick schreiben möchtet.
• of=/dev/sda: Gerätedatei eures USB-Sticks (ersetze sda durch eure korrekte Gerätekennung).
• bs=4M: Blockgröße, die bei der Übertragung verwendet wird (4M ist ein guter Wert für eine schnellere Übertragung).
• status=progress: Zeigt den Fortschritt des Schreibvorgangs an (optional, aber nützlich).

Schritt 6: Sicherstellen, dass alle Daten geschrieben sind

Nachdem dd beendet ist, solltet ihr sicherstellen, dass alle Daten tatsächlich auf den USB-Stick geschrieben wurden, indem ihr den folgenden Befehl ausführt:

sync

Schritt 7: USB-Stick sicher entfernen

Nachdem der Schreibvorgang abgeschlossen ist, könnt ihr den USB-Stick sicher entfernen:

Auf Debian basierten Systemen:

udisksctl power-off -b /dev/sda

Oder einfach über den Explorer oder in der Taskleiste mit dem Auswerfen-Symbol.

Fertig!

Euer USB-Stick sollte nun ein bootfähiges Linux Mint enthalten, das ihr zum Installieren oder Ausprobieren von Linux Mint auf einem anderen Computer verwenden könnt. Vergesst nicht, beim Booten die Boot-Reihenfolge im BIOS oder UEFI zu ändern, damit der USB-Stick zuerst gebootet wird.

Ein Beitrag mit den wichtigsten Linux Befehlen findet ihr zudem hier. Viel Spass auf der Befehlszeile!

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"/e/OS is the leading pro-privacy operating system for smartphones. It consists of a fully deGoogled mobile operating system (OS) and carefully selected applications, together forming a privacy-enabled internal environment for mobile phones."

- e.foundation

Warum diese Aussage so irreführend ist, und warum es /e/OS mit dem Datenschutz, der Sicherheit und der Privatsphäre nicht so ernst nimmt, schauen wir uns in diesem Beitrag an.

Themen in diesem Artikel sind unter anderem die fragwüdigen Lizenschlüssel für Sytem-Updates, die Intialisierung des Systems, bzw. der Simkarte, der Standard Browser, die standardmässige Aktivierung von MicroG, die allgemeine Sicherheit des Gerätes, der eigene Appstore und der Easy-Installer von /e/OS.

Dabei wurden einige fragwürdige Entscheidungen getroffen, die weder der Sicherheit des Systems dienen, noch der Privatspähre zuträglich sind. Fangen wir an:

Lizenzschlüssel für Updates

/e/ überprüft regelmäßig (standardmäßig einmal täglich), ob neue System-Updates verfügbar sind. Der Update-Check erfolgt über die Adresse ota.ecloud.global:

GET https://ota.ecloud.global/api/v1/bluejay/dev/eng.root.20231111.121300?ota_anon_hash=anondf7302758c4740e298296396fa64815e

User-Agent: null eOS v1.17
Host: ota.ecloud.global
Connection: Keep-Alive
Accept-Encoding: gzip

//Quelle: kuketz-blog.de//

Ein interessanter Aspekt ist der GET-Parameter ota_anon_hash: anondf7302758c4740e298296396fa64815e, der bei einem Update-Check übermittelt wird. Wenn wir tiefer in den Quellcode eintauchen, entdecken wir folgende Änderungen:

• Updater: Generierung einer Lizenz-ID für OTA-Anfragen
• Einstellungen: Hinzufügen einer Präferenz für die Lizenz-ID
• Entfernung dieser Einstellungen
• Basis: Hinzufügen von OTA-Lizenz-ID-Einstellungen

Es ist zu sehen, dass /e/ offenbar ein Lizenzschlüsselsystem für OTA-Updates verwendet. Die Änderungen an der Benutzeroberfläche wurden jedoch wieder entfernt. Als Benutzer kann man seine einzigartige OTA-ID (Unique-Device-Identifier) nicht verändern.

Kritik am Updateverhalten

Aus einer Datenschutzperspektive gibt es bei diesem Vorgehen mehrere kritische Punkte:

1. Transparenz und Benutzerinformation:
   • Die Einführung eines Lizenzschlüsselsystems für OTA-Updates ohne ausreichende Information der Benutzer ist problematisch. Benutzer haben ein Recht darauf zu wissen, welche Daten gesammelt und verarbeitet werden. Die Tatsache, dass die Änderungen an der GUI entfernt wurden und Benutzer ihre einzigartige OTA-ID nicht einsehen können, verstärkt das Gefühl der Intransparenz.
2. Datensicherheit und Anonymität:
   • Der übermittelte Parameter ota_anon_hash mag auf den ersten Blick anonym erscheinen, jedoch handelt es sich um eine eindeutige Identifikationsnummer. Solche IDs können, wenn sie nicht richtig gesichert und verwaltet werden, missbraucht werden, um Benutzer zu verfolgen oder ihre Aktivitäten zu überwachen.
3. Zweckbindung und Datenminimierung:
   • Es stellt sich die Frage, warum ein Lizenzschlüsselsystem überhaupt notwendig ist und ob es keine weniger invasive Methode gibt, um Updates zu verwalten. Prinzipien der Datenminimierung und Zweckbindung verlangen, dass nur die notwendigsten Daten erhoben werden. In diesem Fall scheint die Erhebung einer eindeutigen Identifikationsnummer über das hinauszugehen, was für die reine Bereitstellung von Updates erforderlich ist.
4. Rechtliche Rahmenbedingungen und Einwilligung:
   • Abhängig von der Rechtsordnung, in der /e/ operiert, könnte die Einführung eines solchen Systems ohne explizite Einwilligung der Benutzer gegen Datenschutzgesetze verstoßen. Insbesondere in der EU sind die Anforderungen der DSGVO (Datenschutz-Grundverordnung) zu beachten, die klare Richtlinien zur Einholung von Einwilligungen und zur Information der betroffenen Personen vorschreibt.
5. Risikobewertung und Folgenabschätzung:
   • Vor der Einführung eines solchen Systems sollte eine Datenschutz-Folgenabschätzung durchgeführt werden, um die Risiken für die Privatsphäre der Benutzer zu bewerten und geeignete Maßnahmen zur Risikominderung zu implementieren. Es ist unklar, ob /e/ eine solche Bewertung durchgeführt hat und welche Schutzmaßnahmen ergriffen wurden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Vorgehen von /e/ ziemliche Datenschutzbedenken aufwirft. Es mangelt an Transparenz, Benutzerinformation und einer klaren Zweckbindung. Darüber hinaus ist die rechtliche Grundlage für die Erhebung und Verarbeitung der eindeutigen Identifikationsnummer fragwürdig. Ohne angemessene Schutzmaßnahmen und eine klare Kommunikation gegenüber den Benutzern könnte dieses Vorgehen das Vertrauen der Benutzer in den Service erheblich beeinträchtigen.

GrapheneOS oder CalyxOS verwenden solche Identifier zum Beispiel nicht.

Initialisierung der SIM-Karte

Bei der (ersten) Inbetriebnahme der SIM-Karte initiiert die App Carrier Settings eine Verbindung zu Google Firebase – einer Entwicklungsplattform für mobile Anwendungen:

POST /v1/projects/wfcactivation-e5dd9/installations HTTP/1.1
Content-Type: application/json
Accept: application/json
Cache-Control: no-cache
X-Android-Package: com.google.android.wfcactivation
x-firebase-client: H4sIAAAAAAAAANWQwW7DIAyGX6XyOYQAh0p9lVFVTnAyNgIVsEpT1Xef06SdtNOknSZOfOa3zXeFV8Jce8Ja4PByBZwoVjgARpeTd8LHUjEEylbuRp9JbAUrjVmBXy5atXx2ji5-IDEnR8HKPnzQG35uz9ZGWH2KxUq1b7tWn9T5kYk403dkg33mcVZOKU2B1j5DyvxOc7hVS_wOx2FmZniHe8vH8mceN6bMtSeafRTFvfP63ZNVzBPVDRtowGGlRQfoThuhlNAGjrfmr3Z-5eGHu39hZ892jg1cKBf-FfvRcPsCP8NID1oCAAA
X-Android-Cert: 9CE4288D89DD444CCD8FE66AD9427684C237BC7D
x-goog-api-key: AIzaSyD2206BSXtXkmK5QsMfbwGGAvjRglv3coU
User-Agent: Dalvik/2.1.0 (Linux; U; Android 13; Pixel 6a Build/TQ3A.230901.001)
Host: firebaseinstallations.googleapis.com
Connection: close
Accept-Encoding: gzip, deflate
Content-Length: 132

{
"fid":"fm-euxJxTMCCwP88fDelOQ",
"appId":"1:202982214007:android:05963fd1185dfcea",
"authVersion":"FIS_v2",
"sdkVersion":"a:17.0.2_1p"
}

//Quelle: kuketz-blog.de//

Die Anwendung Carrier Settings nimmt einige Systemeinstellungen für das Modem und den Netzbetreiber vor, darunter auch APN-Einstellungen. Es ist jedoch unklar, warum dazu eine Verbindung zu firebaseinstallations.googleapis.com notwendig ist. Projekte wie DivestOS, CalyxOS und GrapheneOS entfernen die Carrier-Settings-App (und weitere Komponenten) aus dem System, was darauf hindeutet, dass dieser Vorgang nicht notwendig ist.

Kritik am Initialiserungsverhalten

Wenn ein Betriebssystem sich als "degoogled" bewirbt, also ausdrücklich damit wirbt, ohne die Dienste von Google auszukommen, dann wirft die Einbindung von Google Firebase durch die Carrier Settings App mehrere kritische Fragen auf, vor allem, da dies in keinster weise notwendig ist.

/e/OS Standard Browser

Filterlisten und Einstellungen

/e/ wird mit dem /e/OS Browser ausgeliefert. Dieser Browser ist ein Fork von Cromite (früher bekannt als Bromite), der auf Chromium basiert und unter der GNU General Public License v3.0 (GPLv3) lizenziert und verbreitet wird. /e/ nimmt die folgenden Anpassungen an dem Browser vor:

• Standardmäßig deaktiviert:
  • Autofill
  • Asynchroner DNS
• Standardmäßig aktiviert:
  • Do Not Track
  • Benutzerdefinierte Registerkarten
  • Suchvorschläge
• Mitgelieferte Suchmaschinen eingeschränkt auf:
  • DuckDuckGo
  • DuckDuckGo Lite
  • Qwant
  • espot
  • Mojeek

Der Browser lädt eine komplett veraltete Filterliste nach, die seit 2022 nicht mehr geupdated wurde:

Warum so eine veraltete Liste verwendet wird, ist mir schleierhaft.

Updateverhalten vom Browser

Ein Webbrowser fungiert als Zugangstor zum Internet, und andersrum auch Eintrittspforte ins System, und spielt somit eine zentrale Rolle bei der Ausführung sowohl privater als auch beruflicher Aufgaben. Daher ist es kritisch, dass Sicherheitsupdates schnell in den Browser integriert werden. Historisch gesehen dauerte es bei /e/OS jedoch oft sehr lange, bis Sicherheitslücken geschlossen wurden. Zum Beispiel wurde die Version 1.17 des /e/OS im November 2023 veröffentlicht, die die WebView-Version 117.0.5938.156 enthielt, obwohl diese Version bereits seit Oktober desselben Jahres verfügbar war. Somit fehlten in dieser Installation bereits über 40 wichtige Sicherheitsupdates, darunter kritische Patches gegen Schwachstellen, die etwa durch manipulierte HTML-Seiten ausgenutzt werden könnten, wie zum Beispiel Speicherfehler und Datenüberläufe.

Die Verzögerungen bei der Aktualisierung von WebView in /e/OS scheinen eher die Regel als die Ausnahme zu sein. Beispielsweise war vor der Aktualisierung im November 2023 die seit Dezember 2022 installierte Version 108.0.5359.156 fast ein Jahr lang in Gebrauch, während dieser Zeit wurden über 290 bekannte Sicherheitslücken nicht behoben.

Kritik am Browser

Insgesamt zeigt sich, dass /e/OS erheblichen Nachholbedarf bei der Integration von Sicherheitsupdates hat, was eine schnellere Reaktion auf neue Bedrohungen erfordert, um die Sicherheit der Nutzer zu gewährleisten. Ausserdem seid ihr mit einem besonderen Browser wie Cromite viel besser zu identifzieren, als mit einem Standard Open Source Browser wie Chromium oder Firefox.

Standardmässige Aktivierung von MicroG

Der grösste Kritikpunkt ist wohl die standardmässige Aktivierung von MicroG. Es gibt keine Möglichkeit, /e/OS ohne MicroG zu verwenden, und sämtliche MicroG Funktionen sind beim ersten Start per default aktiviert. Das heisst, dass sich euer /e/OS Phone standardmässig bei Google-Servern registriert, und auch Push Verbindungen aufgebaut werden.

In der Grundeinstellung des microG-Systems stellt dieses häufig eine Verbindung zu Google her. Diese Verbindung dient dazu, Push-Benachrichtigungen von Apps über einen TCP-Stream zu empfangen. Dies geschieht durch die Herstellung einer TCP-Verbindung zu einem Google-Server, beispielsweise mtalk.google.com (zum Beispiel unter der IP-Adresse 173.194.76.188 auf dem Port 5228). Der Datenverkehr auf diesem TCP-Stream erfolgt sowohl eingehend als auch ausgehend in Bezug auf Google.

Das Problem an der Sache ist, dass die Verbindungen aufgebaut werden, sollte das Phone mit aktivierter Interverbindung eingerichtet werden.

Wer /e/OS nutzt, und keine Verbindung zu Google-Servern möchte, muss das Smartphone mit /e/OS ohne Internet/WLAN einrichten, und danach direkt die Geräteregistrierung in MicroG deaktivieren

Kritik an der standardmässigen MicroG Aktivierung

Die Tatsache, dass bei /e/OS microG standardmäßig aktiviert ist und eine Verbindung zu Google aufbaut sowie das Gerät registriert, wenn das Smartphone nicht offline eingerichtet und die Geräteregistrierung nicht deaktiviert wird, ist aus mehreren Gründen höchst problematisch, insbesondere für ein Betriebssystem, das sich als "degoogled" bezeichnet:

Es ist ein kompletter Widerspruch zur Kernphilosophie: /e/OS wirbt damit, ein datenschutzfreundliches und Google-freies Betriebssystem zu sein. Die automatische Aktivierung von microG und die damit verbundene Registrierung bei Google steht im direkten Widerspruch zu diesem Versprechen. Nutzer, die sich für /e/OS entscheiden, erwarten ein System, das vollständig unabhängig von Google-Diensten ist.

Die Verbindung zu Google und die Registrierung des Geräts bedeutet, dass Nutzerdaten, einschließlich möglicherweise sensibler Informationen, an Google übermittelt werden. Viele Nutzer wählen /e/OS gerade, um ihre Daten vor den neugierigen Augen großer Technologiekonzerne wie Google zu schützen. Diese unerwartete Datenübertragung kann das Vertrauen der Nutzer erheblich untergraben.

Wenn Nutzer nicht explizit informiert werden, dass microG aktiviert ist und eine Verbindung zu Google herstellt, fehlt es an Transparenz. Die Nutzer sollten klar und deutlich darüber informiert werden und die Möglichkeit haben, diese Funktion bei der Einrichtung des Geräts zu deaktivieren. Die Notwendigkeit, das Smartphone offline einzurichten, um die Registrierung zu vermeiden, ist umständlich und nicht intuitiv.

CalyxOS lässt euch bei der Installation/Einrichtung die Wahl, ob MicroG installiert werden soll oder nicht. Der Umstand, dass euch /e/OS weder die Wahl lässt, noch aufklärt, welche Verbindungen wirklichen aufgebaut werden, lässt mich stark an der wirklichen Intention von Murenas /e/OS zweifeln.

Sicherheit des Gerätes

Derzeit bietet /e/ für eine begrenzte Anzahl von Geräten die Funktion Verified Boot an. Die Installationshinweise für viele Geräte beinhalten keine Anweisungen, wie man den Bootloader nach der Installation wieder verriegelt. Geräte mit einem entsperrten Bootloader oder denen zusätzlich ein Recovery-Image hinzugefügt wurde, sind anfällig dafür, dass ein erfahrener Angreifer Änderungen vornimmt, die vom Nutzer später nicht bemerkt werden können. In Ermangelung der Verified Boot Unterstützung ist die Sicherheit bei /e/ geringer als bei herkömmlichen Android-Geräten. Ein Standard Google Phone ist somit sicherer, als ein Phone, auf dem /e/OS installiert worden ist.

Die Geräte, die bei /e/OS offiziel gekauft werden können, bieten jedoch einen gesperrten Bootloader, und gelten somit als sicher.

Eigener App Store mit Sicherheitsproblemen

/e/OS setzt nicht auf F-Droid oder den Aurora, sondern bietet einen eigenen Appstore namens App Lounge an, der scheinbar eine reiche Auswahl mit Zehntausenden Apps bietet. Nutzer können sowohl über die /e/OS-Website als auch direkt im Betriebssystem Apps durchstöbern. Bei näherer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass viele Apps veraltet sind. Beispielsweise wird auf der Website eine zwei Jahre alte Version von Signal (4.54.3) gelistet, obwohl die aktuellste Version 5.35.3 ist. Ähnlich veraltet ist die angebotene Firefox-Version 68.4.2, was ziemliche Sicherheits- und Datenschutzrisiken birgt.

Nicht nur die veralteten App-Versionen stellen ein Problem dar, sondern auch die Herkunft der Apps gibt Anlass zur Sorge. Die F-Droid Apps werden über Cleanapk.org bezogen, deren Betreiber laut den FAQ von /e/OS anonym bleiben möchten. Anders als in den FAQ angegeben, wird in der Entwicklerseite des App Stores im Gitlab nicht F-Droid, sondern der Google Play Store als Quelle genannt, wobei die Apps über die GplayAPI des Aurora Stores bezogen werden.

Für Nutzer, die Wert auf Sicherheit legen, ist die Installation des alternativen App-Stores F-Droid empfehlenswert. Wer auf Apps aus dem Google Play Store nicht verzichten möchte, sollte besser auf den Aurora Store zurückgreifen, anstatt den vorinstallierten App Store von /e/OS zu nutzen.

Die Versprechen von der e.foundation, cleanapk aus dem Repetoir zu werfen, wurde bis heute nicht umgesetzt, man kommt lieber mit Ausreden, und lässt die Leute mit Pauschalen Aussagen im Regen stehen:

https://community.e.foundation/t/why-is-e-os-still-using-cleanapk-org-and-passing-users-ip-addresses/51809

https://community.e.foundation/t/app-lounge-vs-aurora-store/59464/11

eOS Easy-Installer nur über Snap installierbar

Die Entscheidung von /e/OS, ihren Easy Installer ausschließlich über Snap zu vertreiben, kann für viele Nutzer eine ziemliche Einschränkung darstellen. Snap, entwickelt von Canonical für Ubuntu, ist ein Paketmanagement- und Verteilungssystem, das darauf abzielt, die Installation und Aktualisierung von Apps zu vereinfachen und sicherer zu gestalten. Trotz dieser Vorteile steht Snap in der Linux-Gemeinschaft unter Kritik. Einige der Hauptkritikpunkte umfassen:

1. Performance-Probleme: Snaps starten oft langsamer als traditionelle Pakete, da sie in einem Container laufen, was zusätzliche Overheads verursacht. Dies kann besonders auf älterer Hardware oder Systemen mit begrenzten Ressourcen spürbar sein.
2. Speicherplatzverbrauch: Snaps können mehr Speicherplatz beanspruchen, weil jede Snap-Anwendung ihre eigenen Abhängigkeiten mitbringen muss, statt sich vorhandene Systembibliotheken zu teilen.
3. Automatische Updates: Snaps aktualisieren sich automatisch und ohne die Möglichkeit für den Benutzer, dies zu steuern. Während regelmäßige Updates aus Sicherheitssicht vorteilhaft sein können, bevorzugen viele Linux-Nutzer eine feinere Kontrolle über den Update-Prozess, insbesondere wenn Updates potenzielle Stabilitätsprobleme verursachen könnten.
4. Proprietäres Backend: Der Snap Store, betrieben von Canonical, ist nicht vollständig offen. Dies steht im Widerspruch zu den Grundsätzen vieler in der Linux-Gemeinschaft, die eine vollständige Transparenz und Offenheit bevorzugen.
5. Canonical als Entscheider: Canonical entscheidet alle, was in den SnapStore kommt, und was nicht. Linux ist Community, und nicht proprietärer Kram bei der eine einzige Entität entscheidet, was aufgenommen wird, und was nicht.

Die exklusive Bereitstellung des /e/OS Easy Installers über Snap könnte daher Nutzer abschrecken, die diese Bedenken teilen oder die aus technischen oder ideologischen Gründen alternative Paketmanager bevorzugen. Linux-Nutzer schätzen in der Regel Vielfalt und Flexibilität in ihrer Softwareverwaltung, und die Beschränkung auf ein einzelnes Verteilungssystem kann als unnötig restriktiv wahrgenommen werden.

Zusätzlich könnte die Verfügbarkeit in anderen Formaten wie .deb, .rpm oder sogar als Flatpak die Zugänglichkeit und Akzeptanz des Installers erheblich verbessern. Indem man Nutzern mehrere Installationswege bietet, könnte /e/OS hier eine breitere und vielfältigere Benutzerbasis erreichen und damit die Verbreitung und Akzeptanz ihres Betriebssystems fördern, anstatt dies aber zu tun, wird nur ein proprietäres Back-End zur Installation des Easy-Installers angeboten.

Fazit

Warum lasse ich mich an /e/OS so aus, und warum biete ich immer noch Lineage Systeme an? Ich persönlich finde, LineageOS kann ein guter Einstieg sein, um herauszufinden, ob man mit einem System ohne die G-Play Services zurecht kommt, oder nicht. Viele haben noch ein älteres Gerät zuhause rumliegen, welches möglicherweise mit Lineage kompatible ist und können dies als Testobjekt verwenden. Ich gebe bei Lineage auch immer mit, dass das System seine Macken hat, nicht vollständig googlefrei ist und wirklich nur für eine Übergangsphase verwendet werden sollte. Der Unterschied ist jedoch, bei LineageOS behaupted man nicht vollmundig, dass man vollständig "degoogled" ist, und man verkauft auch keine Phones mit diesem falschen Versprechen. Ausserdem habt ihr bei Lineage die Wahl, ob ihr Lineage mit Micro-G oder ohne installieren möchtet. Aus diesen Gründen stösst mir /e/ auch sauer auf, und deshalb habe ich diesem Thema einen eigenen Beitrag gewidmet.

/e/OS wird als vollständig „deGoogled“es mobiles Ökosystem beschrieben. Diese Einschätzung könnte eventuell zutreffen, wenn nicht standardmäßig microG aktiviert wäre, das Verbindungen zu Google-Servern herstellt. Unter „deGoogled“ verstehe ich eine komplette Unabhängigkeit von Google-Diensten und -Infrastruktur. Bis auf die Anfangsaktivierung von MicroG und eine einmalige Verbindung via firebaseinstallations.googleapis.com haben die Entwickler jedoch teilweise Anstrengungen unternommen, um /e/ von Google zu lösen, dazu gehört aber nicht nur das reine Entfernen von den G-Play Services.

Desweiteren ist für eine datenschutzfreundlichere Bewertung von /e/ ist die Entfernung der Unique Device-Identifier, die bei Update-Prüfungen übermittelt wird, notwendig. Dies stellt bei einem auf Privatsphäre ausgelegten System eine problematische Anpassung dar.

Im Datenschutzbereich schneidet /e/ aufgrund der entfernten G-Play Services noch ganz okay ab, doch bei der Sicherheit gibt es bedeutsame Schwächen. Die verzögerte Bereitstellung von Sicherheitsupdates und die langsame Aktualisierung der WebView-Komponenten, oft über sechs Monate hinweg, stellen ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Geräte erhalten zudem nicht durchgehend vollständige Updates für proprietäre Komponenten wie Bootloader oder Firmware, und die Unterstützung von Verified Boot ist begrenzt.

An welche Nutzer sich /e/OS richtet, kann ich nicht wirklich definieren. Das Betriebssystem setzt fragwürdige Einstellungen, und verkauft das ganze als komplett Google-Frei. Man könnte die Nutzer wenigsten vor die Wahl stellen, beispielsweise MicroG zu verwenden, oder nicht. Zudem können die vielen Sicherheitslücken auch den Datenschutz erheblich beeinträchtigen. Die alleinige Fokussierung auf das entfernen der G-Play Services bietet keine Sicherheit und keine Privatspähre. Es sind zusätzliche Maßnahmen und zeitnahe Sicherheitsupdates erforderlich, worin bei /e/ noch enormes Verbesserungsbedarf besteht.

Quellen: https://www.kuketz-blog.de/e-datenschutzfreundlich-bedeutet-nicht-zwangslaeufig-sicher-custom-roms-teil6/

Vielen Dank an Mike Kuketz für die ausführliche Analyse zum Datensendeverhalten von /e/OS!

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Vorbereitungen

Schauen wir uns was, was wir brauchen, um eure Kontakte und SMS von einem Standard Android oder einem iPhone, exportieren zu können.

SMS und Kontakte von einem Android Phone exportieren

Die meissten Standard Adressbücher auf verseuchten Wanzen Androiden können (oder wollen) die Kontakte nicht als VCF-Datei exportieren. Deshalb behelfen wir uns hier mit einer Open Source App.

Da ihr auf euren neuen Smartphone mit einem CustomROM sowieso keine GooglePlay Services mehr zur Verfügung habt, installieren wir uns gleich ein OpenSource App via F-Droid, damit ihr das Handling bereits schonmal kennen gelernt habt.

Wir installieren uns also zuerst F-Droid. Ladet euch die App von hier herunter und installiert euch den Open Source App Store F-Droid auf eurem alten Smartphone. Eine ausführliche Anleitung zu F-Droid gibt es hier.

Ladet euch folgende App via F-Droid indem ihr die Suchfunktion verwendet, herunter:

• SMS Import / Export

Die App ist Opensource und kann SMS und Kontakte exportieren. Öffnet die App, und gebt ihr die Berechtigungen auf eure Kontakte und SMS zugreifen zu können.

Öffnet SMS Import / Export und wählt Exportiere Nachrichten und danach Exportiere Kontakte:

Speichert die SMS- und Kontaktliste an einen Ort eurer Wahl. Ihr könnt sie auch als Mail an euch selbst schicken, sie später via Bluetooth übertragen, oder über einen Cloudspeicher eurer Wahl übertragen.

Weitere Interventionen sind nicht notwendig.

SMS und Kontakte von einem iPhone exportieren

Um die Kontakte von einem iPhone zu exportieren gibt es 3 Möglichkeiten: entweder über die iCloud auf der Apple Webseite, neuerdings über die Kontaktapp auf dem iPhone, oder über eine externe App über den AppStore. Habt ihr die iCloud bereits aktiviert, sind eure Kontakte bereits bei Apple und ihr könnt sie aus eurer Cloud herunterladen.

Methode 1: via iCloud

Loggt euch in eurer iCloud an, und scrollt im Webmenu nach unten, und klickt auf Kontakte:

Wählt nun im nächsten Fenster all mit dem Zahnradsymbol eure Kontakte aus:

Klickt als nächstes ganz rechts auf das Export Symbol, und exportiert eure Kontakte als VCF Datei indem ihr vCard exportieren auswählt:

Speichert die Datei auf eurem Gerät, und übertragt es später auf euer neues Phone.

Methode 2: via iPhone (iOS 17)

Seit iOS 17 kann das umheimlich mächtige iPhone endlich auch über die Hauseigene Kontakte App seine Kontakte exportieren. Geht auf auf das Anrufsymbol, wählt Kontakte aus, und geht oben links auf Listen. Hier wählt ihr jetzt die zu exportierende Liste aus, und drückt lange darauf und wählt dann Export/Exportieren. Wählt im nächsten Fenster alle Kontaktdetails aus:

Klickt anschliessend oben rechts auf Fertig/Done. Speichert das ganze im nächten Fenster als Datei auf eurem iPhone. Nun habt eine VCF Datei, die ihr auf dem neuen Phone importieren könnt.

Methode 3: via App

Wir nutzen für unsere Anleitung beispielhaft die App "Easy Backup". Im App Store findet ihr aber weitere Apps mit ähnlichen Funktionen. Die kostenfreie Version kann Sie bis zu 300 Kontakte exportieren.

1. Ladet die App "Easy Backup" aus dem App Store herunter.
2. Öffnet die App und erlaubt den Zugriff auf eure Kontakte über "Zugang Kontakte" > "OK".
3. Tippt auf "Weiter", nachdem die Kontakte in die App importiert wurden.
4. Geht anschließend auf das Backup-Symbol in der Mitte und wählt nach der Erstellung das E-Mail-Symbol unten links.
5. Die "vcf"-Datei befindet sich als Anhang in der E-Mail. Verschickt diese oder speichert die Datei z.B. auf eurem Computer ab.

SMS importieren auf CustomROM

Übertragt die VCF Datei auf eures neues Smartphone, hier eignet sich am besten die schnelle, und auch private Möglichkeit, Dateien via Bluetooth zu übertragen. Ansonsten nimmt man meinen Cloudspeicher, oder sendet sich die Liste selbst via Mail (nicht empfehlenswert).

Die meissten SMS Apps auf CustomROMs unterstützen keine direkt Importfunktion von SMS. Alles was ihr tun müsst, ist, die App SMS Import / Export auf eurem neuen Smartphone zu installieren, dann die App zu öffnen, und anschliessend Importiere Nachrichten zu wählen. Eure SMS sollten alle wie vorher gewohnt nun in der SMS App zur Verfügung stehen.

Kontakte importieren auf CustomROM

Kontakte direkt auf das Phone importieren

Einen Punkt möchte ich kurz später separate ansprechen, da es hier für Nextcloud Nutzer eine interessante Möglichkeit gibt, eure Kontakte dauerhaft zu sichern. Falls ihr keine Nextcloud habt, installiert euch via F-Droid wieder die App SMS Import / Export und wählt in der App einfach Importiere Kontakte, und die Kontakte stehen eurem Kontakbuch sofort zur Verfügung.

Kontakte in ein CardDAV kompatiblen Speicher importieren

Ihr habt die Möglichkeit, eure Kontakte direkt in eine CardDAV kompatible Cloud, wie die Nextcloud zu importieren. Dazu müsst ihr die App DAVx5 installieren, und einn WebDAV Zugang zu eurer Nextcloud einrichten. Nach der Einrichtung könnt ihr in die Kontakte App, geht in die Einstellung, dann auf Importieren, und importiert eure VCF Datei in das DAVx5 Adressbuch:

Damit die Kontakte nun von Haus aus auf das DAV Konto gespeichert wird, müssen das DAVx5 Adressbuch als Standard Konto für neue Kontakte einrichten. Dies geht ebenso in den Einstellungen des Kontaktbuchs. Dazu können wir dem Kontaktebuch beibringen nur noch das CardDAV Konto anzuzeigen:

Wählt in den Einstellungen Standardkonto für Kontakte und wählt euer Konto aus. Geht als nächstes in die Anzuzeigende Kontakte und wählt nur das DAV Adressbuch. Jetzt ist das DAVx5 Adressbuch euer Standard Adressbuch, und jeder neue Kontakt landet automatisch in eurer Cloud, und auf allen synchronisierten Geräten. Feine Sache!

Ich hoffe das Kurztutorial Kontakte und SMS von Android oder iPhone auf Custom ROM übertragen hat euch gefallen. Habt ihr Fragen, haut sie in die Kommentare!

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Weiter geht's mit einem Einsteiger Guide inklusive Anleitung und Hilfe bei der Einrichtung und Anwendung, für einen erfolgreichen Umstieg von einem Standard-Android-Gerät auf GrapheneOS! Hier erfahrt ihr alles, was sich ändert, auf was ihr achten müssten, und was es zu wissen gibt, wenn ihr von einem Standard-Android Phone mit Googles Playstore kommt. Wir schauen uns auch in diesem Artikel an, wie ihr eure Apps bezieht, wie Backups funktionieren und wie ihr Kompatibilität mit eBanking und Finanzapp schaffen könnt.

Welche Smartphones unterstützt GrapheneOS? (Kompatible Geräte & End-of-Life)

Bevor ihr loslegt, die wichtigste Voraussetzung: GrapheneOS läuft ausschliesslich auf Google-Pixel-Geräten. Das ist kein Zufall, sondern eine bewusste Sicherheitsentscheidung – nur die Pixel-Hardware bietet die nötigen Funktionen wie einen vollständig kontrollierbaren Verified Boot (Bootloader lässt sich wieder sicher verriegeln), den Titan-Sicherheitschip und auf neueren Modellen Hardware Memory Tagging (MTE). Andere Hersteller wie Samsung, Xiaomi oder Apple werden nicht unterstützt.

Entscheidend beim Kauf ist das End-of-Life-Datum – also wie lange Google für das jeweilige Modell noch Sicherheitsupdates liefert. Hier die aktuell von GrapheneOS unterstützten Pixel-Modelle mit ihrem Update-Zeitraum (Stand Juni 2026):

Unsere Empfehlung: Wer neu kauft, fährt mit einem Pixel 8a oder neuer am besten – diese Geräte bekommen volle sieben Jahre Sicherheitsupdates ab Marktstart und unterstützen Hardware Memory Tagging, das GrapheneOS für zusätzlichen Exploit-Schutz nutzt. Das Pixel 8a bietet dabei das beste Preis-Leistungs-Verhältnis. Ein gebrauchtes Pixel 7 oder 7a ist als günstiger Einstieg weiterhin völlig in Ordnung – behaltet aber das jeweilige End-of-Life-Datum im Hinterkopf. Vom Pixel 6 / 6 Pro raten wir bei einem Neukauf inzwischen ab, da der Support bereits im Oktober 2026 endet.

Wenn ihr euch die Installation nicht selbst zutraut, bekommt ihr bei uns auch fertig mit GrapheneOS eingerichtete Pixel-Smartphones. Übrigens: GrapheneOS hat Anfang 2026 eine Zusammenarbeit mit Motorola angekündigt – entsprechende Geräte sind aber frühestens mit der 2027er-Generation zu erwarten. Bis dahin bleibt Google Pixel die einzige Option.

Habt ihr GrapheneOS installiert, oder ein Phone mit GrapheneOS von uns gekauft, müsst ihr das System beziehungsweise das Smartphone zuerst einrichten.

Wir schauen uns also wieder zuerst die Einrichtung von GrapheneOS an, diese ist, etwas einfacher gestaltet wie die Einrichtung von CalyxOS, den es gibt keine Apps die man installieren kann, und MicroG gibt es auch nicht.

Voreinrichtung von GrapheneOS

Zuerst werden ihr durch die Standardvoreinrichtung des Betriebssystem geleitet, wählt eure gewünschte Sprache, aktiviert das WLAN oder überspringt diesen Schritt und legt einen PIN oder einen Fingerprint fest.

Standortdienste

Während der Einrichtung trefft ihr auf den Punkt Location Services. Hier erlaubt ihr mit dieser Einstellung, ähnlich wie bei CalyxOS, ob Apps, auf euren Standort zu zugreifen dürfen. Dies wird vor allem für Apps wie Navigation und etc. benötigt. Ihr könnt die Funktion standardmässig aktiviert lassen, und später auch wieder deaktivieren. Die Einstellung dient der kompletten Abschaltung von Standortabfragen für alle Apps auf dem Smartphone. Bedenkt, dass Apps wie Navigation und Co. ohne die Standort Funktion nicht funktionieren. Ein aktivieren der Standortfunktion bedeutet nicht, dass alle Apps automatisch Standortfreigabe haben. Jede App fragt zuerst nach, ob sie den Standort abrufen darf, oder nicht.

Ihr könnt später festlegen, ob eine jeweilige App den Standort immer abfragen darf, oder zum Beispiel nur bei der Verwendung der App. Im allgemeinen ist es ratsam, Standortabfragen nur zu gewähren, wenn die jeweilige App geöffnet, und gerade in Verwendung ist.

Wiederherstellung aus einem Backup

Ihr könntet kurz vor Schluss der Einrichtung zudem eurer Phone aus einem Backup wiederherstellen. Am Schluss wird euch noch Bedienung des Smartphones via Gesten erklärt, diese könnt ihr später unter System -> Touch-Gesten & Bewegungen aber auch gerne wieder zurück auf die klassische Steuerung stellen.

Eine MicroG Installation gibt es keine während der Installation/Einrichtung von GrapheneOS nicht, dafür aber eine andere Methode, um Kompatibilität zu bestimmten Apps und Dienstleistungen zu gewährleisten. Darauf gehen wir unten im Abschnitt Sandboxed GooglePlay ein.

Während der Einrichtung könnt ihr, im Gegensatz zu CalyxOS keine weiteren Apps installieren, zumindest keine GrapheneOS fremde Apps. Standardapps wie Taschenrechner, Kalender, Kontakte, PDF Reader, Taschenlampe, Rechner und etc. sind natürlich vorinstalliert.

Anwendung von GrapheneOS

In diesem Abschnitt geht es um die Anwendung von GrapheneOS, was es es wichtiges zu wissen gibt, wo ihr eure Apps her bekommt, wie ihr das System auf dem neusten Stand haltet, wo es Updates für das Betriebssystem gibt, und welche weiteren Möglichkeiten ihr habt. Ausserdem klären wir ein paar sicherheitspezifische Einstellungen von GrapheneOS, die es auf CalyxOS nicht gibt.

Die Bedienung von GrapheneOS

GrapheneOS bietet eine intuitive Gestensteuerung, die die Navigation erleichtert und das Nutzungserlebnis verbessert. Wir zeigen euch, wie die Bedienung von statten geht, und wir ihr zurück auf die klassiche Bedienung mit Buttons zurück wechselt

Gestensteuerung

1. Home-Bildschirm

• Zum Startbildschirm zurückkehren: Wischt von der Unterkante des Bildschirms nach oben. Dies bringt euch jederzeit zurück zum Startbildschirm.
• Zwischen Apps wechseln: Wischt von der Unterkante des Bildschirms nach oben und halte kurz, um den App-Wechsler zu öffnen. Ihr könnt dann nach links oder rechts wischen, um durch die geöffneten Apps zu blättern. Ganz links findet ihr dann den Button um alle Apps gleichzeitig zu beenden. Ein Wisch nach oben, beendet die jeweilige App einzeln.

2. Zurück

• Zurückgehen: Wischt von der linken oder rechten Bildschirmkante zur Mitte des Bildschirms. Diese Geste ersetzt die traditionelle Zurück-Taste und funktioniert in den meisten Apps.

3. Öffnen von Benachrichtigungen und Schnelleinstellungen

• Benachrichtigungen anzeigen: Zieht vom oberen Bildschirmrand nach unten, um die Benachrichtigungen zu sehen.
• Schnelleinstellungen öffnen: Zieht vom oberen Bildschirmrand nach unten und zieht ein zweites mal erneut nach unten, um auf die Schnelleinstellungen wie WLAN, Bluetooth und Helligkeit, die Einstellungen und mehr, zuzugreifen.

5. Bildschirm teilen (Split-Screen)

• Apps im Split-Screen-Modus verwenden: Öffnet in den App-Wechsler (Wischt von der Unterkante nach oben und halt kurz), tippt auf das App Symbol über der App, und danach auf Splitscreen der gewünschten App. Wählt dann die zweite App, die ihr gleichzeitig verwenden möchtet.

Klassische Bedienung

Falls ihr lieber die klassische Steuerung mit den drei Tasten am unteren Bildschirmrand nutzen möchtet, könnt ihr dies in den Einstellungen ändern.

1. Einstellungen öffnen

• Geht auf euren Startbildschirm oder in der App-Schublade auf das Zahnradsymbol, um die Einstellungen zu öffnen.

2. System und Gesten

• Scrollet nach unten und tippt auf "System".
• Tippt auf "Touch-Gesten & Bewegungen".

3. Systemnavigation auswählen

• Hier findet ihr den Punkt "Navigationsmodus". Tippt darauf.

4. Navigationsleiste auswählen

• Ihr seht verschiedene Optionen für die Systemnavigation. Wählt "Bedienung über 3 Schaltflächen" aus.

Jetzt habt ihr die klassische Navigationsleiste mit den drei Tasten unten auf eurem Bildschirm:

1. Home-Taste

• Zum Startbildschirm zurückkehren: Tippt auf die mittlere Taste (Kreis-Symbol).

2. Zurück-Taste

• Zurückgehen: Tippt auf die Taste links neben der Home-Taste (Pfeil nach links).

3. App-Wechsler-Taste

• Zwischen Apps wechseln: Tippt auf die Taste rechts neben der Home-Taste (Quadrat-Symbol), um den App-Wechsler zu öffnen. Hier könnt ihr nach links oder rechts wischen, um durch eure geöffneten Apps zu blättern.

Mit diesen Einstellungen und Tipps könnt ihr euer GrapheneOS-Gerät entweder über die moderne Gestensteuerung oder die klassische Bed

App Quellen

GrapheneOS ist ein extrem datenschutzorientiertes Betriebssystem und verzichtet wie ihr bereits gelesen habt, vollständig auf Google-Dienste und -Apps. Das bedeutet, falls ihr kein Sandboxed Google Play verwendet:

• Kein Google Play Store: Stattdessen nutzt ihr alternative App-Stores.
• Keine Google-Play-Dienste per Standard: nur mit Sandboxed Google Play habt ihr erweiterte Funktionen die ihr von Google Phones kennt: dazu gehören Push Benachrichtigungen und kompatiblität mit Big-Tech Apps.
• Kein automatisches Tracking: eure Aktivitäten werden nicht an Google gesendet, ausser ihr verwendet natürlich Google Apps oder sonstige datensammelnde Apps.

Graphene's eigener Appstore

GrapheneOS kommt mit eigenen Apps da her, die speziell auf das Betriebssystem zugegeschnitten, und gehärtet sind. Diese Apps findet ihr in der App Übersicht unter App Store. Diese Apps sind sehr tief ins Betriebssystem verankert, und können, nicht deinstalliert, sondern nur deaktiviert werden. Es empfiehlt sich aber die Standard Apps von GrapheneOS immer zu verwenden, da spezielle Sicherheitsfeatures bewerkstelligen, dass diese Apps praktisch nicht hackbar, oder manipulierbar sind, ohne dass das System etwas davon mitbekommt.

Vorinstallierte System Apps

Die Apps unterscheiden sich zwischen vorinstallierten Systemapps, und weiteren Apps die installiert werden können.

Vanadium

GrapheneOS enthält den Vanadium-Browser sowohl als WebView-Implementierung des Betriebssystems als auch als Standardbrowser. Vanadium ist zweifelsohne einer der Hauptmerkmale von GrapheneOS. Vanadium ist eine gehärtete Variante von Chromium, die verbesserte Privatsphäre und Sicherheit bietet, ähnlich wie GrapheneOS im Vergleich zu AOSP. Der Vanadium-Browser hat derzeit ein paar richtig gute Funktionen, und es sind viele Verbesserungen für die Zukunft geplant.

Einige der im Vergleich zum Standard-Mobile-Chromium hinzugefügten Funktionen:

• Type-based Control Flow Integrity (CFI)
• Hardware Memory Tagging (MTE) aktiviert für den Hauptspeicherallocator
• Strikte Website-Isolierung und Sandbox-Ifames
• JavaScript JIT standardmäßig deaktiviert mit seitenweitem Umschalten über ein Dropdown-Berechtigungsmenü
• Native Android-Autofill-Implementierung, um die Notwendigkeit eines gesandboxten Google Play für Autofill-Unterstützung zu vermeiden
• WebGPU deaktiviert zur Reduzierung der Angriffsfläche
• WebRTC IP Handling Policy Toggle, um den Peer-to-Peer-WebRTC-Modus zu steuern
• Compiler-Härtung: automatische Variableninitialisierung, starker Stack-Schutz, wohldefinierter vorzeichenbehafteter overflow
• Hochleistungs-Content-Filter-Engine unter Verwendung von EasyList + EasyPrivacy mit seitenweitem Umschalten über ein Dropdown-Berechtigungsmenü
• Vollständigere Statuspartitionierung ohne Opt-out für Origin Trials
• High Entropy Client Hints werden durch eingefrorene User-Agent-Werte ersetzt, um das Lecken von Geräte-/OS-Informationen zu vermeiden
• Die Battery API zeigt den Servern immer an, dass der Akku lädt und 100% Kapazität hat
• Triviale Subdomain-Ausblendung deaktiviert
• Konsistentes Browserverhalten über alle Benutzer hinweg ohne Verwendung von Feature-Flags und Seed-basierten Trials
• Nahezu alle Remote-Dienste standardmäßig deaktiviert oder entfernt. Standardmäßig wird nur mit GrapheneOS-Servern verbunden. Es gibt nur zwei Standarddienste: Komponent-Updates wie Zertifizierungsstellen- und Zertifikatswiderruf-Updates sowie DNS-over-HTTPS-Konnektivitätsprüfungen, wenn aktiviert
• Web-Suche und globale Suchintents, um die Notwendigkeit einer OS-Such-App zu ersetzen
• Option, immer Links aus anderen Apps, benutzerdefinierten Tabs, Suchintents und Share-Intents im Inkognito-Modus zu öffnen
• Option zur Reduzierung oder Deaktivierung des Sendens von Cross-Origin-Referrer-Informationen, wo ein Link geöffnet wurde
• Hybride Post-Quantum-Kryptografie standardmäßig aktiviert, um das Verhalten von Chromium auf dem Desktop zu entsprechen, da die unterstützten Geräte mehr als schnell genug sind

Bessere Standardeinstellungen, einschließlich nicht benutzerseitiger Flags:

• Reduzieren des Accept-Language Headers standardmäßig (nur über chrome://flags verfügbar)
• Drittanbieter-Cookies standardmäßig deaktiviert
• Zahlungssupport standardmäßig deaktiviert
• Website-Hintergrundsynchronisierung standardmäßig deaktiviert
• Sensorzugriff standardmäßig deaktiviert
• Geschützte Medien (DRM) standardmäßig deaktiviert
• Hyperlink-Auditing standardmäßig deaktiviert
• Do Not Track standardmäßig deaktiviert, hauptsächlich um zu vermeiden, dass Benutzer sich durch das Aktivieren von anderen unterscheiden, da es keinen wirklichen Wert hat
• WebRTC IP Handling Policy standardmäßig auf den privatesten Wert gesetzt, anstatt auf den am wenigsten privaten Wert (durch Vanadium zu einer benutzerseitigen Option gemacht)

Auditor

Die Auditor-App und der Attestationsdienst bieten eine starke hardwarebasierte Überprüfung der Authentizität und Integrität der Firmware/Software auf dem Gerät. Eine starke Paarungs-basierte Methode wird verwendet, die auch die Identität des Geräts auf Basis des hardwaregestützten Schlüssels, der für jede Paarung erzeugt wird, verifiziert. Softwarebasierte Überprüfungen werden darauf aufbauend hinzugefügt, wobei der Trust sicher von der Hardware abgeleitet wird.

Camera

GrapheneOS Camera ist eine moderne Kamera-App mit einer guten Benutzeroberfläche und einem Schwerpunkt auf Privatsphäre und Sicherheit. Metadaten werden standardmässig nicht aufgenommen.

PDF Viewer

GrapheneOS PDF Viewer ist ein gesandboxtes, gehärtetes PDF-Programm, das HiDPI-Rendering verwendet und Funktionen wie Pinch-to-Zoom, Textauswahl, das Anzeigen verschlüsselter PDFs und mehr bietet.

Weitere Apps

Dies sind Apps, die sich via den Graphene eigenen Appstore hinzufügen lassen, und welche spezielle durch GrapheneOS geschützt werden.

Accrescent

Accrescent ist ein alternativer App Store, der speziell auf Sicherheit und Datenschutz ausgerichtet ist. Jede App im Accrescent Store wird gründlich überprüft, um sicherzustellen, dass sie sicher ist und keine unnötigen Berechtigungen anfordert. Der Store sammelt keine unnötigen Daten über die Nutzer und setzt auf Transparenz bei der Überprüfung und Freigabe von Apps.

GrapheneOS bietet Accrescent in seinem eigenen App Store an, weil beide Plattformen einen starken Fokus auf Sicherheit und Datenschutz legen. Durch die Integration von Accrescent können Nutzer von GrapheneOS sicherstellen, dass die Apps, die sie installieren, den hohen Sicherheitsstandards entsprechen und ihre Privatsphäre geschützt bleibt. Diese Partnerschaft unterstützt das Ziel von GrapheneOS, eine sichere und vertrauenswürdige Umgebung für seine Nutzer zu schaffen. Leider gibt es noch nicht alzuviele Apps im Store von Accrescent.

Android Auto

GrapheneOS bietet die Möglichkeit, offizielle Versionen von Android Auto zu installieren und zu nutzen.

Android Auto benötigt normalerweise privilegierten Zugriff, um zu funktionieren. GrapheneOS verwendet jedoch eine Erweiterung der gesandboxten Google Play-Kompatibilitätsschicht, um Android Auto mit reduzierten Privilegien betreiben zu können.

Um Android Auto zu installieren, verwendet ihr den GrapheneOS App Store. Android Auto kann nicht über den Play Store oder andere App-Quellen installiert werden. Da Android Auto von gesandboxtem Google Play abhängig ist, werdet ihr aufgefordert, dieses zu installieren, falls es noch nicht installiert ist.

Nach der Installation von Android Auto muss das Gerät neu gestartet werden. Danach muss Android Auto über die Einstellungen -> Apps -> Sandboxed Google Play -> Android Auto-Konfigurationsbildschirm eingerichtet werden. Dieser Bildschirm enthält Schalter für Berechtigungen, Links zu verwandten Konfigurationsbildschirmen, Konfigurationstipps und Links zu optionalen Abhängigkeiten von Android Auto.

Die Berechtigungsschalter fordern vor der Aktivierung eine Bestätigung an. Ein Popup erklärt, welchen Zugriff jede Berechtigung bietet.

Standardmäßig erhält Android Auto keinen privilegierten Zugriff und wird wie andere Apps behandelt.

Damit Android Auto funktioniert, müssen grundlegende Berechtigungen für die verkabelte oder drahtlose Nutzung von Android Auto erteilt werden. Die verkabelte Nutzung von Android Auto erfordert deutlich weniger Zugriff als die drahtlose Nutzung. Diese grundlegenden Berechtigungen werden über die Schalter "Berechtigungen für verkabeltes / drahtloses Android Auto erlauben" gesteuert.

Für einige Autos sind die Basisberechtigungen für drahtloses Android Auto erforderlich, selbst wenn ihr verkabeltes Android Auto nutzt. Wenn die verkabelte Verbindung zum Auto mit nur den verkabelten Berechtigungen nicht funktioniert, versucht, stattdessen drahtlose Berechtigungen zu erteilen.

Um Benachrichtigungen vom Gerät ins Auto weiterzuleiten, muss Android Auto Zugriff auf Benachrichtigungen haben. Die Einstellungen für den Zugriff auf Benachrichtigungen sind unter den Berechtigungsschaltern von Android Auto verlinkt verlinkt.

Damit Apps in der Android Auto-Benutzeroberfläche im Auto angezeigt werden, müssen sie aus dem Play Store installiert sein und Android Auto unterstützen.

Damit Android Autos Sprachführung funktioniert, muss Googles TTS von Aurora installiert werden:

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.tts&hl=de

Google Play Services

GrapheneOS ermöglicht die Nutzung von Google Play in einer sicheren Sandbox-Umgebung, ohne spezielle Zugriffsrechte oder Privilegien. Google Play-Apps sind normale Apps und können nur innerhalb ihres Nutzer- oder Arbeitsprofils verwendet werden. Sie haben keinen Zugriff auf Daten anderer Apps und benötigen die ausdrückliche Zustimmung des Nutzers für den Zugriff auf Profildaten oder Berechtigungen.

Die meisten Google Play-Dienste funktionieren nahezu vollständig, einschließlich dynamischer Module und Funktionen wie Google Play Games. Standortanfragen werden standardmäßig an eine GrapheneOS-Neuimplementierung weitergeleitet, können aber bei Bedarf auf den Google-Dienst umgestellt werden. Der Play Store wird vollständig unterstützt, einschließlich In-App-Käufen und automatischer Updates, sofern der Nutzer die entsprechenden Berechtigungen erteilt.

Zur Nutzung von Sandboxed Google Play gibt es weiter unten einen eigenen Abschnitt.

Markup

Snap Markup ist ein kostenloses Foto-Markup-Tool. Snap Markup bietet eine Vielzahl von Anmerkungsfunktionen wie Zuschneiden, Text hinzufügen, verpixeltes Bild, Zeichnen, Pfeil, Rechteck, Kreis, Linie und viele mehr.
Lassen Sie Ihr Bild oder Ihre Fotos einfach bearbeiten und markieren und schnell mit Ihren Freunden und Fachleuten teilen.

Markup aus dem Google Play Store funktioniert nicht, und es lässt sich auch nicht aus dem Aurora Store installieren, wer es unbedingt braucht, kann es sich hier installieren.

Externe App Stores

Externe Apps Stores sind per default auf GrapheneOS nicht vorhanden, und muss man sich selber installieren. GrapheneOS lässt euch hier also die Wahl, von welchem App Stores ihr eure Apps bezieht. Die Standardmöglichkeiten wären:

1. Aurora Store

Der Aurora Store ist eine alternative Schnittstelle zum Google Play Store. Hier könnt ihr auf alle Apps des Play Stores zugreifen, ohne ein Google-Konto zu verwenden. GrapheneOS empfiehlt diesen Appstore, da die Apps aus geprüften und nahezu virenfreien Quellen stammen, und sind aufgrund Googles strenger Sicherheitsrichtlinien sicherer als die Apps aus demF-Droid Store. Aurora Store bietet die Möglichkeit, anonym zu bleiben. Aurora kann via F-Droid installiert werden. Ein Artikel der Aurora genauer beschreibt, findet ihr hier:

2. F-Droid

F-Droid ist ein alternativer App-Store, der nur Open-Source-Apps anbietet. Hier findet ihr viele nützliche Anwendungen, die frei von Tracker und Werbungen sind. Wie ihr F-Droid installiert und verwendet, findet ihr hier:

Aufgrund diverser Sicherheitsmängel beim builden der Apps, ist der F-Droid aus Sicht der Security nicht als aller erstes zu empfehlen.

3. Droid-ify

Droid-ify ist ein alternativer Open-Source-App-Store für Android, der als F-Droid-Client fungiert. Er bietet eine moderne, intuitive Benutzeroberfläche und ermöglicht das einfache Durchsuchen, Installieren und Aktualisieren von Apps aus F-Droid und anderen Repositorys.

Hauptmerkmale von Droid-ify:

• Open Source & Google-frei: Droid-ify basiert auf freien und quelloffenen Technologien.
• F-Droid Client: Funktioniert als Alternative zur offiziellen F-Droid-App, bietet aber eine modernere UI.
• Mehrere Repositories: Unterstützung für zusätzliche Repos wie IzzyOnDroid oder eigene, benutzerdefinierte Quellen.
• Automatische Updates: Ermöglicht das Aktualisieren von Apps, ohne den Google Play Store zu nutzen.
• Material-You-Design: Anpassbare UI mit dunklem Modus und flüssiger Navigation.
• Keine Anmeldung erforderlich: Apps können direkt heruntergeladen und installiert werden.
• Verifizierte APKs: Droid-ify überprüft die Integrität der Apps anhand von Signaturen.

Droid-ify ist ideal für Nutzer, die ein freies, Google-unabhängiges App-Ökosystem bevorzugen. Es kann direkt als APK von F-Droid oder GitHub heruntergeladen werden.

4. Obtainium

Obtainium ist eine Open-Source-App für Android, die es ermöglicht, Apps direkt von ihren offiziellen Release-Quellen zu installieren und zu aktualisieren – ganz ohne Google Play Store oder F-Droid.

Hauptmerkmale von Obtainium:

• Updates direkt von der Quelle: Unterstützt GitHub, GitLab, Codeberg, F-Droid, APKMirror, APKPure und viele weitere.
• Keine Zwischenhändler: Obtainium bezieht die APKs direkt von den Entwicklern, sodass keine Drittanbieter-Downloads nötig sind.
• Automatische Updates: Prüft regelmäßig auf neue Versionen und ermöglicht eine automatische oder manuelle Aktualisierung.
• Sicher & Open Source: Transparent und ohne versteckte Telemetrie – vollständig quelloffen.
• Leichtgewichtig & effizient: Minimalistische App mit geringer Größe und ohne überflüssige Hintergrundprozesse.
• Keine Anmeldung erforderlich: Läuft völlig ohne Google-Konto oder App-Store-Abhängigkeiten.
• Mehrere Quellen pro App: Falls eine App auf mehreren Plattformen verfügbar ist, kann Obtainium aus verschiedenen Quellen wählen.

Obtainium eignet sich perfekt für Nutzer, die ihre Apps direkt von den Entwicklern beziehen und maximale Kontrolle über ihre Updates haben möchten. Die App kann als APK von GitHub oder F-Droid heruntergeladen werden.

5. Direkt vom Entwickler

Manche Apps könnt ihr direkt von den Webseiten der Entwickler herunterladen. Diese Option ist besonders nützlich, wenn eine App nicht in F-Droid oder Aurora Store verfügbar ist. Ein Anhaltspunkt ist hier sicherlich Github, auf dem die meissten Opensource Developer ihre Apps zuerst veröffentlichen.

Oberfläche und Anpassbarkeit von GrapheneOS

Ihr habt bei GrapheneOS volle Kontrolle über euer Gerät und könnt genau festlegen, welche Apps und Dienste ihr installiert und nutzt. Mit einem langen Druck auf den Home Screen könnt ihr Hintergrund & Stile festlegen, Widgets festlegen und das aussehen des Home Screens definieren. In den Einstellungen unter Display könnt ihr zudem die Schriftgrösse festlegen.

Berechtigungen von Apps

Mit einem langen Druck auf eine App und danach App Info, kommt ihr in das Kontextmenu dieser App. Ihr könnt App spezifische Einstellungen festlegen, wie zum Beispiel die Berechtigungen (unter anderem Standort, Mikrophone, Kontakte, Zugriff auf Fotos und Medien und etc.) festlegen. Hier könnt ihr eine Browserapp, falls ihr mehrere habt, auch als Standardbrowser festlegen. Weiter unten findet ihr die Version der App, und mit welchem App-Store diese installiert worden ist.

Einstellungen von GrapheneOS

Die Einstellungen, beziehungsweise das Einstellungsmenu ähnelt einem Standard Android ziemlich genau. Ihr findet hier eine Liste der Einstellungen kategorisiert in Funktionen und Anwendungen wie zum Beispiel: Netzwerk, verbundene Geräte, Apps, Benachrichtigungen, Apps und Co.

Findet ihr eine Einstellungen nicht sofort, benutzt einfach oben die Suchfunktion. Wer einmal ein Android bedient hatte, sollte sich hier schnell zurecht finden.

Erweiterte Sicherheitseinstellungen von GrapheneOS

GrapheneOS verfügt über eine Reihe von Sicherheitsfunktionien, welches kein anderes Betriebssystem so mit sich bringt. Diese Funktionen schützen auch nicht-GrapheneOS-Apps vor Manipulation, Veränderungen oder Hacks. Die Einstellungen findet ihr unter Einstellungen -> Sicherheit. Wir erklären euch einige dieser Einstellungen, damit ihr wisst, womit ihr es hier zu tun habt.

Auto Reboot

GrapheneOS bietet eine Auto-Reboot-Funktion, die gesperrte Geräte nach einer festgelegten Zeit automatisch neu startet, um Daten im Ruhezustand zu halten. Jedes Mal, wenn das Gerät gesperrt wird, startet ein Countdown-Timer. Wenn das Gerät nicht erfolgreich entsperrt wird, bevor der Timer abläuft, wird es neu gestartet. Das Entsperren eines beliebigen Profils, nicht nur des Besitzerprofils, setzt den Timer zurück.

Der Timer ist standardmäßig auf 18 Stunden eingestellt, kann aber auf Werte zwischen 10 Minuten und 72 Stunden eingestellt oder ganz deaktiviert werden.

Diese Funktion greift nicht, wenn das Gerät sich im "Before First Unlock"-Zustand befindet. Das bedeutet, dass das Gerät nicht ständig neu gestartet wird, da die Daten bereits im Ruhezustand sind.

Die Funktion ist im Init-Prozess implementiert, was verhindert, dass sie durch Abstürze von Systemprozessen umgangen wird. Ein Init-Absturz führt zu einem Kernel-Panic, der wiederum zu einem Neustart führt.

Diese Auto-Reboot-Funktion schützt eure Daten, indem sie das Gerät automatisch neu startet, wenn es für eine bestimmte Zeit gesperrt bleibt. Dadurch bleiben eure Daten sicher, falls jemand versucht, auf das gesperrte Gerät zuzugreifen. Die Daten bleiben sicherer, weil ein Neustart des Geräts den Speicher verschlüsselt und somit unzugänglich macht. Ohne das richtige Passwort kann niemand auf die Daten zugreifen.

Duress PIN/Passwort

GrapheneOS ermöglicht es euch, eine Notfall-PIN oder ein Notfall-Passwort einzurichten (Duress), welches das Gerät unwiderruflich unlesbar macht (einschließlich aller installierten eSIMs), wenn es eingegeben wird, wo immer die Geräteanmeldedaten abgefragt werden (z.B. auf dem Sperrbildschirm oder bei jeder anderen Aufforderung im Betriebssystem). Dabei sind einige Dinge zu beachten:

• Sofortige Löschung: Die Datenlöschung erfolgt ohne Neustart und kann nicht unterbrochen werden. Wird der Duress-Pin eingegeben, verwandeln sich die Daten auf den Smartphone in unentschlüssbaren Buchstabensalat.
• Einrichtung: Die Notfall-PIN/Passwort kann unter Einstellungen > Sicherheit > Duress-Passwort im Besitzerprofil eingerichtet werden.
• Profile: ein Duress-PIN oder ein Duress-Passwort muss für jedes Profil separat eingerichtet werden.
• Vorrang der Entsperrmethode: Wenn der Duress-PIN/das Duress-Passwort mit der tatsächlichen Entsperrmethode identisch ist, hat die Entsperrmethode Vorrang, und es erfolgt keine Löschung. Er darf, bzw. sollte also nicht identisch mit dem Hauptpin sein.

Diese Funktion bietet zusätzlichen Schutz, indem sie sicherstellt, dass im Falle einer Gefahrensituation alle Daten schnell und sicher gelöscht werden können.

USB-C Port Schutz

GrapheneOS ignoriert standardmäßig verbundene USB-Geräte, wenn das Gerät bereits gestartet und der Bildschirm gesperrt ist. Ein bereits beim Booten verbundenes USB-Gerät funktioniert jedoch weiterhin. Dies dient dazu, die Angriffsfläche eines gesperrten Geräts mit aktiven Benutzersitzungen zu reduzieren und so die nicht ruhenden Daten zu schützen.

Einstellungen zur Steuerung von USB-Geräten:

1. Off - der USB Port ist vollständig deaktiviert
2. Charging-Only - erlaubt nur das Laden des Gerätes
3. Charging-only when locked - erlaubt das aufladen des Gerätes nur, wenn das Gerät gesperrt ist, sollte Ein Ladegerät beim entsperren eingesteckt sein, wird nicht geladen (Standardeinstellung)
4. Charging-only when locked excecpt before first unlock - gleiches wie die Standardeinstellung, ausser dass das Gerät das erste mal freigeschalten werden muss, um aktiviert zu werden.
5. On - keine Einschränkungen, Standard Android verhalten.

Diese Einstellungen haben keinen Einfluss darauf, wie das Gerät selbst als USB-Gerät agiert, wenn es an einen Computer angeschlossen wird. Android ist standardmäßig im Lade-Modus und erfordert eine Zustimmung, um für Dateiübertragungen, USB-Tethering, MIDI oder PTP verwendet zu werden.

App Spezifische Einstellungen

Ihr könnt pro App GrapheneOS spezifische Sicherheitseinstellungen festlegen. Per Default ist alles bereits optimiert eingestellt. Wir erklären euch die Einstellungen hier jedoch noch genauer.

Exploit Protection Kompatibiltätsmodus

GrapheneOS erweitert den Schutz vor Speicherfehlern erheblich. Einige Funktionen fangen Speicherfehler ab und beenden das Programm, um Ausnutzung zu verhindern. Andere Maßnahmen, wie das sofortige Löschen von Daten und die Zufallsanordnung des Heaps, können dazu führen, dass versteckte Fehler das Programm abstürzen lassen, anstatt mit fehlerhaftem Speicher weiterzulaufen. Diese Funktionen entdecken oft bestehende Fehler in Apps und im Betriebssystem, die nicht von GrapheneOS verursacht wurden, sondern durch die Sicherheitsmaßnahmen aufgedeckt werden.

Zusätzlich reduzieren einige Datenschutz- und Sicherheitsverbesserungen den Zugriff von Apps, was zu Abstürzen führen kann, wenn Apps den eingeschränkten Zugriff nicht bewältigen. Einige dieser Funktionen sind immer aktiv, während andere, wie Netzwerk- und Sensorschalter, vom Benutzer ein- oder ausgeschaltet werden können.

Der Modus wechselt bei problematischen Apps zum Standard-Allocator von Android (Scudo), reduziert die Adressraumgröße, deaktiviert Speicher-Tagging (sofern die App dies nicht explizit aktiviert hat) und erlaubt nativen Debugging-Zugriff (ptrace). Diese Änderungen gelten nur für die ausgewählte App und können separat ein- und ausgeschaltet werden.

Vereinfacht gesagt, schaltet der Automatische Kompatibilitätsmodus einige der strengen Sicherheitsfunktionen aus, um die Kompatibilität mit älteren oder weniger optimierten Apps zu verbessern.

Die strengeren Sicherheiteinstellungen folgen unter dem Kompatibilitätsmodus:

Memory Tagging bei Dritthersteller Apps (nicht-GrapheneOS Apps)

Memory Tagging ist erst ab dem Pixel 8 verfügbar, und ist in GrapheneOS ist eine Sicherheitsfunktion, die hilft, Speicherfehler zu erkennen und zu verhindern. Sie funktioniert, indem sie jedem Speicherbereich ein Tag (eine Markierung) zuweist. Wenn auf den Speicher zugegriffen wird, überprüft das System, ob die Markierungen übereinstimmen. Wenn sie nicht übereinstimmen, kann das ein Hinweis auf einen Speicherfehler oder einen Angriff sein, und das System kann entsprechende Maßnahmen ergreifen, um den Fehler zu verhindern oder das Programm sicher zu beenden.

Einfach gesagt, hilft Memory Tagging, Speicherfehler zu finden und zu beheben, bevor sie ausgenutzt werden können, und erhöht so die Sicherheit des Systems.

Native Code Debugging

Native Debugging erlaubt es Entwicklern, tief in den Code von Anwendungen zu schauen, die direkt auf der Hardware laufen, wie Spiele oder Multimedia-Anwendungen. Das Abschalten dieser Funktion kann die Sicherheit verbessern, indem die Sandbox, die Anwendungen voneinander trennt, sicherer gemacht wird. Es verhindert die Nutzung des ptrace-Systemaufrufs, der manchmal Schwachstellen hat und Angreifern ermöglichen kann, zwischen Prozessen zu wechseln.

GrapheneOS lässt Native Debugging standardmäßig aktiviert, bietet aber die Möglichkeit, es abzuschalten. Entwickler können es bei Bedarf für Debugging-Zwecke nutzen. Das Abschalten von Native Debugging bringt keinen riesigen Sicherheitsgewinn, verbessert aber die Isolation von Prozessen.

Das aktivieren dieser Funktion, verhindert das Code Debugging und erhöht dadurch die Sicherheit des Gerätes.

Extended Virtual Address Space (Erweiterter virtueller Adressraum)

GrapheneOS nutzt einen 48-Bit-Adressraum anstelle des Standard-Android-39-Bit-Adressraums. Dies bedeutet einen deutlich größeren verfügbaren virtuellen Speicher für jede Anwendung. Der erweiterte Adressraum verbessert die Wirksamkeit von ASLR (Address Space Layout Randomization), da die Randomisierung über einen viel größeren Bereich erfolgen kann. Dies macht es für Angreifer erheblich schwieriger, Speicheradressen vorherzusagen, die für Exploits benötigt werden. Der größere Adressraum ermöglicht auch mehr Schutzseiten und isolierte Speicherbereiche ohne praktische Einschränkungen.

WebView JIT (Just-In-Time-Kompilierung für WebView)

Der JavaScript-JIT-Compiler in Chromium/Vanadium wandelt JavaScript-Code während der Laufzeit in nativen Maschinencode um, um die Performance zu verbessern. Dies erhöht jedoch die Angriffsfläche erheblich, da dabei dynamisch ausführbarer nativer Code erstellt wird. Ein großer Teil der bekannten Browser-Schwachstellen stammt aus dem JIT-Engine-Bereich. GrapheneOS deaktiviert den JIT-Compiler standardmäßig für alle Websites und Apps, die WebView verwenden, mit Ausnahme der PDF-Viewer-App. Ihr könnt den JIT pro Website oder pro App aktivieren, wenn bestimmte Funktionen (wie WebAssembly) benötigt werden.

Dynamic Code Loading via Memory (Dynamisches Code-Laden über Speicher)

Diese Einstellung kontrolliert, ob Apps Code dynamisch aus dem Speicher laden und ausführen können, der nicht Teil des ursprünglichen APK war. Dynamisches Code-Laden erhöht die Angriffsfläche für Injection- und Tampering-Angriffe und macht die App schwieriger zu überprüfen. GrapheneOS verbietet Dynamic Code Loading komplett für System-Apps. Für vom Benutzer installierte Apps könnt ihr dies pro App blockieren. Wenn blockiert, erhält ihr eine Benachrichtigung, wenn eine App versucht, dynamischen Code zu laden, sodass ihr die Funktion bei Bedarf aktivieren könnt.

Dynamic Code Loading via Storage (Dynamisches Code-Laden über Speicher)

Ähnlich wie beim Laden über Speicher, kontrolliert diese Einstellung, ob Apps Code von der Festplatte/dem Speicher laden können, der nicht Teil des ursprünglichen APK war. Viele Apps nutzen dies für Module, die Google über sein "Dynamite"-System nachlädt. GrapheneOS bietet auch hier pro-App-Kontrolle. Wenn blockiert, werden Versuche mit einer Benachrichtigung gemeldet, die sogar den Dateipfad anzeigt, von dem geladen werden sollte. Dies gibt euch mehr Kontrolle und Transparenz über das Verhalten von Apps.

Apps mit eingeschränkten Zugriff auf die Ordner eures Smartphones konfigurieren

Ihr könnt Apps wie Whatsapp nur eingeschränkten Zugriff auf die Kontaktliste, oder euren Medienordner gewähren. Dies geschieht über Contact, oder Storage Scopes.

Contact Scopes

Auf Android wird der Zugriff auf Kontakte mit einer Alles-oder-nichts-Kontakte-Berechtigung gesteuert, die sowohl Lese- als auch Schreibzugriff auf alle auf dem Gerät gespeicherten Kontakte gewährt.

Viele Apps (z. B. beliebte Messaging-Apps) verweigern den Dienst, wenn die Kontakte-Berechtigung nicht erteilt wird.

GrapheneOS bietet die Funktion Contact Scopes als Alternative zur Erteilung der totalen Kontakte-Berechtigung. Wenn Contact Scopes aktiviert ist, nimmt die App an, dass sie die Kontakte-Berechtigung hat, obwohl sie diese tatsächlich nicht hat. Standardmäßig hat eine App mit aktivierten Contact Scopes keinen Zugriff auf Kontakte. Die App findet nur ein leeres Adressbuch vor.

Optional kann Lesezugriff auf folgende Bereiche gewährt werden:

• Kontaktdaten (Telefonnummer oder E-Mail): Der Zugriff auf jede Art von Nummer und E-Mail in einem Kontakt wird separat gewährt. Der Zugriff auf den Kontaktnamen wird automatisch gewährt.
• Einzelner Kontakt: Der Zugriff auf alle Kontaktdaten, außer dem Kontaktfoto, wird gewährt.
• Kontaktgruppe ("Label"): Entspricht der Gewährung des Zugriffs auf alle Kontakte in der Gruppe. Jeder Kontakt kann in mehreren Kontaktgruppen sein.

Der Typ und Name des Kontos, in dem der Kontakt gespeichert ist, werden vollständig vor der App verborgen. Der Name des Kontaktkontos ist normalerweise derselbe wie die E-Mail-Adresse dieses Kontos.

Wenn Contact Scopes aktiviert ist, wird der Schreibzugriff vollständig blockiert: Die App darf keine Kontaktdaten bearbeiten, keine Kontakte hinzufügen oder entfernen usw.

Storage Scopes

GrapheneOS bietet die Funktion Storage Scopes als sichere Alternative zu den Standard-Android-Speicherberechtigungen. Storage Scopes können nur aktiviert werden, wenn die App keine Speicherberechtigung hat. Wenn Storage Scopes aktiviert sind, denkt die App, sie hätte alle angeforderten Speicherberechtigungen, obwohl sie diese tatsächlich nicht hat.

Das bedeutet, dass die App keine Dateien sehen kann, die von anderen Apps erstellt wurden. Die App darf weiterhin Dateien und Verzeichnisse erstellen, wie jede andere moderne App, die keine Speicherzugriffsberechtigung hat. Apps, die normalerweise den alten Speichermodus verwenden würden, werden auf den modernen Speichermodus umgestellt, wenn Storage Scopes aktiviert sind.

Wenn eine App die "Zugriff auf alle Dateien"-Berechtigung anfordert (oder eine alte App ist, die WRITE_EXTERNAL_STORAGE anfordert), werden die Schreibbeschränkungen gelockert, um denselben Schreibzugriff zu gewähren, den die App hätte, wenn sie die "Zugriff auf alle Dateien"-Berechtigung hätte. Dies stellt die Kompatibilität mit Apps sicher, die beispielsweise ein neues Verzeichnis im Hauptverzeichnis des gemeinsamen Speichers erstellen oder eine Textdatei (z.B. lyrics.txt) im Musik-Ordner speichern. Zusätzlicher Lesezugriff wird solchen Apps jedoch nicht gewährt; sie können weiterhin nur ihre eigenen Dateien sehen.

Für alle anderen Apps gewährt die Aktivierung von Storage Scopes keinen zusätzlichen Speicherzugriff über das hinaus, was eine moderne App ohne Speicherberechtigung bereits hat. Optional könnt ihr festlegen, auf welche von anderen Apps erstellten Dateien die App zugreifen kann. Der Zugriff kann auf eine bestimmte Datei oder auf alle Dateien in einem Verzeichnis gewährt werden. Der Standard-SAF-Picker wird hierfür in einem speziellen Modus verwendet, der nur gemeinsame Speicherdateien/-verzeichnisse anzeigt.

Eine bedeutende Einschränkung von Storage Scopes ist, dass die App den Zugriff auf Dateien verliert, die sie erstellt hat, wenn sie deinstalliert und erneut installiert wird. Dies ist dasselbe Verhalten wie bei jeder anderen App ohne Speicherzugriffsberechtigung. Als Lösung können Benutzer den Zugriff auf diese Dateien/Verzeichnisse manuell über den die Einstellungen der Storages Scopes gewähren.

Praktische Anwendung von Storage Scopes

Ihr nutzt WhatsApp auf eurem GrapheneOS-Gerät, um mit Freunden und Familie zu kommunizieren. Ihr möchtet sicherstellen, dass WhatsApp nur auf die Dateien zugreifen kann, die ihr freigebt, und zum Beispiel nicht gleich dem kompletten DCIM Ordner mit allen Bildern, die ihr aufgenommen habt. Erlaubt ihr der App normalerweise die Freigabe auf Fotos und Videos, kann Whatsapp alle Fotos und Videos lesen, egal in welchem Ordner sie sind. Fotos und Videos, die von anderen Apps erstellt worden sind, können somit von Whatsapp gelesen werden. Nun können wir aber einen Ordner, explizit für Whatsapp erstellen, und können dort die Photos reinkopieren, die Whatsapp auch tatsächlich verwenden darf. Das geht so:

Ordner erstellen

Erstellt euch einen Ordner den Whatsapp benutzen darf. Beispielsweise ein neuer Ort, auf dem indem ihr nur bestimmte Fotos habt, die Whatsapp lesen darf. Dieser Ordner könnte sich auch im DCIM Ordner der Kamera sein.

Installation und Konfiguration:

Ihr installiert WhatsApp, erlaubt keinen Dateienzugriff und aktiviert Storage Scopes für diese App in den Einstellungen (langer Druck auf die App --> Info Button). Dadurch wird sichergestellt, dass WhatsApp denkt, es hätte alle erforderlichen Speicherberechtigungen, obwohl es tatsächlich keinen Zugriff auf Dateien anderer Apps hat. Whatsapp denkt, dass es Beispielsweise Vollzugriff auf Fotos und Videos hat, dabei sieht es nur Photos und Videos, die ihr via Whatsapp selber erhalten habt.

Erstellung und Zugriff auf Dateien:

• WhatsApp kann jetzt seine eigenen Dateien und Ordner erstellen und verwalten. Ihr könnt Bilder, Videos und Sprachnachrichten senden und empfangen, wie ihr es normalerweise tun würdet.
• Die App kann jedoch keine Dateien oder Daten sehen oder darauf zugreifen, die von anderen Apps erstellt wurden. Eure Medien und Nachrichten bleiben somit isoliert und geschützt.

Benutzerdefinierter Zugriff:

• Angenommen, ihr möchtet WhatsApp Zugriff auf bestimmte Fotos gewähren, die ihr mit einer anderen App gemacht habt oder eben Fotos, die ihr entsprechend freigeben wollt.
• Ihr könnt dies tun, indem ihr den über die Storage Scopes explizit den Zugriff auf dies Fotos dieses Ordners gewährt.
• Auf diese Weise könnt ihr kontrollieren, welche Dateien WhatsApp sehen und verwenden darf.

Vorteile:

• Erhöhte Sicherheit: Eure WhatsApp-Daten sind isoliert und können nicht von anderen Apps eingesehen oder manipuliert werden.
• Granulare Kontrolle: Ihr bestimmt genau, auf welche Dateien und Ordner WhatsApp zugreifen darf.
• Flexibilität: Auch nach einer Neuinstallation der App könnt ihr den Zugriff auf die zuvor erstellten Dateien problemlos wiederherstellen.

Würdet ihr Whatsapp auf normaler Art und Weise zugriff auf "Fotos & Videos" geben, könnte Whatsapp auch den Inhalt eures kompletten Kamera Ordners auslesen. Wollt ihr es nicht zu umständlich, und nicht ständig Bilder verschieben, könnt ihr Whatsapp auch nur Zugriff auf den Kamera-Ordner geben. Somit kann Whatsapp wenigstens nicht den Rest der Galerien und Photo Ordner auslesen.

Mit Storage Scopes bietet GrapheneOS euch eine interessante Möglichkeit, die Privatsphäre und Sicherheit eurer Daten zu erhöhen, ohne auf die Funktionalität eurer Apps verzichten zu müssen.

Weitere Sicherheitseinstellungen

Weitere Einstellung unter Settings / Sicherheit sind zum Beispiel das Festlegen der Displaysperre, die Einrichtung eines Fingerabdrucks, oder das durchmischen des PIN Layouts um zu verhindern das Beobachter den PIN erraten können, wenn sie euch während der Eingabe beobachten.

eSIM-Unterstützung

GrapheneOS unterstützt standardmäßig eSIMs, sodass ihr bereits installierte eSIMs auf dem Gerät nutzen könnt. Für das Verwalten und Hinzufügen neuer eSIMs ist jedoch eine proprietäre Google-Funktionalität erforderlich, die von Haus aus deaktiviert ist.

Die eSIM-Unterstützung in GrapheneOS funktioniert unabhängig von Google Play und teilt keine Daten mit Google Play, auch wenn es installiert ist. Sandboxed Google Play muss also nicht installiert werden, um die eSIM Funktionalität nutzen zu können!

Ihr könnt die eSIM-Unterstützung in den Einstellungen unter Netzwerk & Internet > eSIM-Support aktivieren. Dieser Schalter bleibt nach jedem Neustart aktiv.

Durch Aktivieren des Schalters wird die Google-Funktionalität genutzt, um eSIMs zu verwalten und hinzuzufügen.

Wenn der eSIM-Installationsprozess bei "Netzwerkinformationen prüfen…" hängen bleibt, trotz stabiler Internetverbindung, müsst ihr möglicherweise den USSD-Code ##4636## eingeben und dann DSDS im angezeigten Menü aktivieren.

Falls eure eSIM durch eine PIN geschützt ist, empfiehlt es sich, den eSIM-Unterstützungsschalter auch nach der Aktivierung eingeschaltet zu lassen. Sollte die PIN vergessen werden, könnt ihr die eSIM auf dem Sperrbildschirm deaktivieren. Wenn der Schalter deaktiviert und die PIN vergessen wird, ist das Gerät nur noch mit dem PUK zugänglich.

Privater DNS Modus

Welche DNS-Server werden standardmäßig verwendet?

Das Betriebssystem verwendet standardmäßig die vom Netzwerk bereitgestellten DNS-Server. Diese werden in der Regel automatisch über DHCP (IPv4) und RDNSS (IPv6) konfiguriert. Bei statischer IP-Konfiguration werden die DNS-Server manuell festgelegt. Im LTE Netzwerk nimmt es also die DNS Server eures Internet Providers.

Bei der Nutzung von VPNs: Ein VPN stellt ein zusätzliches Netzwerk bereit, und das Betriebssystem nutzt die vom VPN bereitgestellten DNS-Server für alle Verbindungen, außer für das Auflösen der IP-Adresse des VPNs und Netzwerküberprüfungen.

Die Nutzung der vom Netzwerk bereitgestellten DNS-Server ist der beste Weg, um sich in die Menge der Nutzer einzufügen, da Netzwerke und Websites Nutzer anhand einer abweichenden DNS-Konfiguration identifizieren und verfolgen können. Wir empfehlen daher, die vom Provider bereitgestellten DNS-Server zu verwenden auch wenn dies bedeutet, dass der DNS Provider Daten über euch sammelt kann.

In einigen fehlerhaften oder ungewöhnlichen Netzwerken kann es vorkommen, dass keine DNS-Server bereitgestellt werden. In diesen Fällen greift das Betriebssystem auf Fallback-DNS-Server zurück, die eine hohe Verfügbarkeit bieten. GrapheneOS verwendet Cloudflare DNS als Fallback, da diese eine bessere Datenschutzrichtlinie haben.

Wie nutze ich einen benutzerdefinierten DNS-Server?

Es ist nicht möglich, die vom Netzwerk bereitgestellten DNS-Server direkt zu überschreiben. Stattdessen könnt ihr in den Einstellungen unter Netzwerk & Internet > Privates DNS einen DNS-over-TLS-Server angeben. Dieser muss ein gültiges Zertifikat besitzen, beispielsweise von Let's Encrypt. Das Betriebssystem wird dann alle DNS-Anfragen über diesen privaten DNS-Server leiten.

Beispielsweise könnt ihr "one.one.one.one" für Cloudflare DNS eintragen. Weitere Optionen umfassen Quad9, Google und AdGuard. In unserem Beitrag zu den DNS Servern findet ihr weitere DNS Server mit ihren Domain Namen.

Auch bei statischer IP-Konfiguration solltet ihr die Private DNS-Funktion verwenden, um die Sicherheit zu erhöhen.

VPN-Apps können ebenfalls eigene DNS-Server bereitstellen. In diesem Fall hat die Private DNS-Funktion Vorrang.

Apps und Websites können die konfigurierten DNS-Server erkennen, indem sie zufällige Subdomains abfragen. Dies kann zur Nutzeridentifizierung genutzt werden. Wenn ihr ein VPN nutzt, solltet ihr den Standard-DNS-Dienst des VPNs verwenden, um euch besser zu schützen.

Warum akzeptiert Private DNS keine IP-Adressen?

Im automatischen Modus bietet die Private DNS-Funktion opportunistische Verschlüsselung, indem sie DNS-over-TLS verwendet, wenn dies vom DNS-Server unterstützt wird. Diese Verschlüsselung schützt nur vor passivem Abhören, nicht vor aktiven Angriffen.

Wenn Private DNS explizit aktiviert wird, nutzt es authentifizierte Verschlüsselung ohne Fallback. Die Authentifizierung erfolgt anhand des Hostnamens des Servers, weshalb keine IP-Adresse angegeben werden kann. Das Betriebssystem löst den Hostnamen unverschlüsselt auf und leitet dann alle weiteren DNS-Anfragen über DNS-over-TLS.

Schützt DNS-over-TLS (Private DNS) andere Verbindungen?

Nein, DNS-over-TLS schützt nur die DNS-Auflösung. Selbst wenn DNS-Ergebnisse mit DNSSEC authentifiziert werden, schützt dies nicht die anderen Verbindungen. Verschlüsselte DNS-Anfragen erschweren es einigen Angreifern, sind aber kein vollständiger Schutz.

Verbirgt DNS-over-TLS (Private DNS), welche Websites besucht werden?

Private DNS verschlüsselt nur die DNS-Anfragen. Ein Überwacher kann dennoch die IP-Adresse des Zielservers sehen. Viele Domains teilen sich IP-Adressen, daher ist verschlüsseltes DNS nur ein Teil der nötigen Maßnahmen. Derzeit leakt TLS weiterhin Domainnamen über SNI, weshalb verschlüsseltes DNS noch begrenzt nützlich ist. Es ist jedoch eine zukunftsorientierte Funktion, die in der Zukunft an Bedeutung gewinnen wird. Die Nutzung wird empfohlen, ersetzt aber nicht die Verwendung von Tor oder eines VPNs.

Für was ist dann DNS over TLS, bzw ein andere DNS Server gut?

Zum grössten Teil um Zensur zu umgehen, wenn zum Beispiel der DNS Server des Providers bestimmte Webseiten sperrt. Ausserdem bekommt der Provider selber dann keine Daten mehr über euer Surf-Verhalten.

Backups und Datenwiederherstellung

Im Gegensatz zu einem Standard Android mit Google Play Diensten, oder Herstellerapps wie die von Samsung und Co, gibt es bei GrapheneOS ebenso wie bei CalyxOS kein standardmässig aktiviertes ready-to-use Backup-System, da das System vollständig auf externe Cloud Dienste wie die von Google, Huaweii oder Samsung verzichtet. Ihr seid also verantwortlich über die Sicherung eures Smartphones. Ihr habt die Möglichkeit euer Smartphone regelmässig manuel zu sichern, indem ihr es mit einem USB Kabel an euren Rechner hängt, einen USB Stick nutzt, oder ihr verwendet eine eigene Cloud wie zum Beispiel die Nextcloud.

Hier ein paar Möglichkeiten, wie ihr euer Smartphone sichern könnt:

SeedVault

GrapheneOS enthält SeedVault, ein integriertes Backup-System, das eure Apps und Daten sicher speichert. Ihr könnt eure Backups auf einem USB-Stick oder auf einem DAVx5 oder Nextcloud-Konto speichern. Seedvault findet ihr in den Einstellungen unter System --> Sicherungen.

Das Vorgehen, wie man Seedvault verwendet, wird hier in diesem Artikel detailiert beschrieben.

Es empfiehlt sich, das Smartphone via Seedvault zu sichern, und die Daten wie zum Beispiel Bilder, Videos, Musik und etc, über eine Backuplösung wie die Nextcloud.

Nextcloud als eigenständige Backup App

Nextcloud könnt ihr euch aus dem F-Droid Store installieren, und ist eine Open-Source-Cloud-Lösung, die ihr auf einem eigenen Server oder bei einem vertrauenswürdigen Anbieter nutzen könnt. Ihr könnt eure Dateien, Kontakte und Kalender synchronisieren und sichern. Falls ihr keine Nextcloud habt, könnt ihr euch auf unserer Seite registrieren, und erhaltet 5GB gratis Speicherplatz. Für Die Sicherung eurer Kontakte und des Kalenders benötigt ihr die App DAVx5. DAVx5 muss dafür vorher mit eurer Nextcloud verbunden werden.

Kontakte und Kalender manuel sichern

Habt ihr keine Nextcloud, und wollt ihr keine verwenden, sichert eure Kontakte über die Kontakte App als VCF-Datei und kopiert diese an einen Ort eurer Wahl. Eine App, die eine Kalendersicherung zulässt wäre Beispielsweise ETAR, oder Fossify Kalender. Eine Kalendersicherung ist bei ETAR nur über ein CalDAV möglich, oder ihr verwendet die Kalenderapp wie Fossify Kalender welches eine lokale Sicherung via ICF Dateien erlaubt.

Weitere Möglichkeiten und Artikel um eure Kontakte und Kalender zu synchronisieren, findet ihr hier:

Sandboxed GooglePlay

Schauen wir uns die Sandboxed Google Play Implementation von GrapheneOS mal genauer an, was macht sie so sicher, was ist anders wie bei einem Standard Google Phone und wieso seid ihr bei der Verwendung trotzdem realtiv sicher?

GrapheneOS verfügt über eine Kompatibilitätsschicht, die die Installation und Nutzung der offiziellen Versionen von Google Play in der standardmäßigen App-Sandbox ermöglicht. Im Gegensatz zu den normalen Systemen erhält Google Play auf GrapheneOS keinerlei spezielle Zugriffsrechte oder Privilegien. Stattdessen lernt die Kompatibilitätsschicht, wie Google Play innerhalb der vollen App-Sandbox arbeiten kann. Außerdem wird Google Play nicht als Backend für die Betriebssystemdienste verwendet, selbst wenn es installiert ist.

Da die Google Play-Apps auf GrapheneOS nur wie eine normale Apps behandelt werden, werden sie in einem bestimmten Nutzer- oder Arbeitsprofil installiert und sind nur innerhalb dieses Profils verfügbar. Nur Apps innerhalb desselben Profils können Google Play nutzen und müssen dies ausdrücklich wählen. Google Play funktioniert wie jede andere App und hat keine besonderen Fähigkeiten. Wie bei jeder anderen App kann es nicht mehr auf Daten anderer Apps zugreifen und benötigt die ausdrückliche Zustimmung des Nutzers, um auf Profildaten oder Standardberechtigungen zuzugreifen. Apps innerhalb desselben Profils können mit gegenseitigem Einverständnis kommunizieren, was auch für Google Play in der Sandbox gilt.

Google Play in der Sandbox ist nahezu voll funktionsfähig und bietet fast vollständige Kompatibilität mit dem App-Ökosystem, das von Google Play abhängig ist. Nur ein kleiner Teil der privilegierten Funktionen, die noch nicht in der Kompatibilitätsschicht integriert wurden sind, ist nicht verfügbar. Diese fehlenden Funktionen machen sich im Alltag aber nicht bemerkbar.

Der Großteil der Play-Dienste funktioniert einwandfrei, einschließlich dynamisch heruntergeladener/aktualisierter Module (Dynamite-Module) und Funktionen, die durch modulare App-Komponenten wie Google Play Games bereitgestellt werden. Standardmäßig werden Standortanfragen an eine von GrapheneOS bereitgestellte Neuimplementierung des Play-Geolokalisierungsdienstes weitergeleitet. Ihr könnt diese Weiterleitung deaktivieren und stattdessen den standardmäßigen Play-Dienste-Geolokalisierungsdienst nutzen, wenn ihr den Google-Netzwerkstandortdienst und verwandte Funktionen verwenden möchtet. Dies findet ihr, indem ihr auf dem Bildschirm nach von ganz oben unten Swiped, und auf Sandboxed Google Play is running geht, und danach Reroute location requests to OS deaktiviert.

Die Kompatibilitätsschicht unterstützt den Play Store vollständig. Play Store-Dienste sind voll verfügbar, inklusive Login und einschließlich aller In-App-Käufen, Play Asset Delivery, Play Feature Delivery und App-/Inhaltslizenzprüfungen. Der Play Store kann Apps installieren, aktualisieren und deinstallieren, wobei der Standardansatz verwendet wird, der erfordert, dass der Nutzer ihn als App-Quelle autorisiert und jeder Aktion zustimmt.

Installation von Sandbox G-Play

Die Möglichkeit zur Installation findet ihr in den Graphene Apps, scrollt nach unten, und wählt Google Play Services aus. Drückt auf Install, und erlaubt die Installation. Wichtig ist, dass ihr während der Installation den Google Framework Services, den Google Play Diensten und dem Google Play Store Netzwerkfreigabe erteilt (Allow Network permission). Die Popups kommen, während der Installation von Sandboxed Google Play.

Die Installation kann eine Weile dauern. Danach müsst ihr dem G-Play eine Erlaubnis erteilen, im Hintergrund werkeln zu dürfen, ansonsten könnten Push Nachrichten nicht, oder nur verspätet ankommen.

Googles Push Dienste konfigurieren

Ohne Sandboxed G-Play fehlt auf dem Smartphone ein Pushdistributor. Push Benachrichtigungen sind eine Methode euch neue Nachrichten anzuzeigen, ohne dass die App dafür geöffnet werden muss und im Tiefschlaf bleiben kann. Dies spart Akku und Ressourcen, da ansonsten Apps im Polling Modus laufen, oder euch gar keine Benachrichtigungen anzeigen können. Nach der Installation von Sandboxed G-Play seht ihr eine Benachrichtigung, wie ihr Push einrichtet:

Klickt auf die Benachrichtigung, und wählt wie im Sceenshot gezeigt, auf Zulassen. Dies stellt sicher, das Push auch wirklich funktioniert.

GrapheneOS verfälscht einen grossen Teil der an Google ausgelieferten Gerätedaten, jedoch bedeutet dies trotzdem ein Verzicht an Privatsspähre, da Google euch mit diversen Methoden trotzdem identifzieren kann. Googlefrei ist dies dann nicht mehr, jedoch deutlich weniger übel, als die tief ins System integrierten Google Play Dienste auf Standard Phones, die euch vor Google nackt da stehen lassen.

Google Accounts verwenden

Wir erklären hier, wie hier eure Google Accounts, für den Moment des Umstiegs weiter verwenden könnt, wenn ihr zum Beispiel eure ganzen Termine noch in Googles Kalender App verwaltet, und erst nach und nach umsteigen wollt.

Einrichtung des Google-Kontos:

• Öffnet den Google Play Store und meldet euch mit eurem Google-Konto an. Ihr könnt ein bestehendes Konto verwenden oder ein neues Konto erstellen.
• Für Fake-Accounts könnt ihr eine Wegwerf-E-Mail-Adresse und eine temporäre Telefonnummer nutzen, um ein Google-Konto zu erstellen. Dienste wie "TextNow" oder "Burner" können für temporäre Telefonnummern hilfreich sein.
• Prepaid Nummern eignen sich natürlich auch für die Erstellung eines Google Kontos

Nutzung von Google-Diensten mit Sandbox:

• Apps innerhalb desselben Profils können Google-Dienste nutzen, solange sie explizit die Erlaubnis dafür haben. Dies bedeutet, dass ihr bestimmte Apps auf Google-Dienste zugreifen lassen könnt, während andere weiterhin isoliert bleiben.

Trennung von Profilen:

• Ihr könntet verschiedene Arbeits-Profile auf eurem GrapheneOS-Gerät erstellen. Jedes Profil hat seinen eigenen isolierten Speicher und seine eigenen Apps. Dies ermöglicht es euch, verschiedene Google-Konten oder Fake-Accounts für verschiedene Zwecke zu nutzen.
• Beispiel: Ihr könnt ein Hauptprofil mit ohne G-Play verwenden und ein weiteres Profil mit einem Fake-Account für gelegentliche Apps oder Testzwecke einrichten.

Standort Unterstützungsdienste

Der Standortdienstunterstützende Dienste gibt es auf GrapheneOS auch, nur funktionieren sie etwas anders, und sind was die Privatsphäre anbelangt, auch besser abgeschirmt, da Dienste wie der Mozilla Location Service wie bei CalyxOS mit MicroG nicht verwendet werden. Die Standort Unterstützung hat mit der Art und Weise zu tun, wie die Standortbestimmung zustande kommt. Es gibt die reine GPS basierte Standortbestimmung, die in der Regel sehr langsam ist, und die unterstützte Standortbestimmung (A-GPS) durch Hilfsdienste wie zum Beispiel bekannte WLAN Netzwerke und Mobilfunkmasten, in eurer direkten Umgebung. Dies hilft zum Beispie bei der Standortbestimmung in Gebäuden, wo GPS nur schlecht und kaum funktioniert, wenn ihr nicht unter freiem Himmel seid. Die WLAN und Funkmasten basierte Ortung erlaubt ein schnelle und exakte Ortung auch in Gebäuden und an Standorten welche nicht direkt dem freien Himmel exponiert sind.

A-GPS (Assisted GPS) bei GrapheneOS funktioniert mit Unterstützung durch Funkmasten, Satellitendaten und benutzt falls erwünscht WLAN SSID's und Bluetooth Daten aus der Umgebung, um die Position genauer und schneller zu bestimmen.

Was ist A-GPS?

A-GPS (Assisted GPS) ist eine Erweiterung des herkömmlichen GPS (Global Positioning System), die entwickelt wurde, um die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Standortbestimmung zu verbessern, insbesondere in Umgebungen mit schlechtem Satellitensignal wie städtischen Gebieten oder Innenräumen.

Wie funktioniert A-GPS bei GrapheneOS?

Satellitensignale:

• Das Gerät empfängt Signale von Satelliten, die es zur Positionsbestimmung verwendet.

Unterstützung durch Funkmasten, Satellitendaten und WLAN/Bluetooth

• Zusätzlich zu den Satellitensignalen nutzt das Gerät Informationen von nahegelegenen Funkmasten. Diese Informationen helfen dabei, die Position schneller und genauer zu bestimmen, besonders in Bereichen mit schlechtem Satellitenempfang, wie in Städten oder Innenräumen.
• PSDS ist ein Dienst, der Vorhersagedaten zu Satellitenpositionen und Uhrkorrekturen bereitstellt. Diese Daten helfen dem Empfänger, schneller eine Positionsbestimmung durchzuführen, indem sie die Notwendigkeit reduzieren, auf die vollständige Übermittlung der Satellitendaten von den Satelliten zu warten.
• Falls aktiviert, wird die Positionsbestimmung zusätzlich durch WLAN SSIDs und Bluetooth Daten aus der Umgebung unterstützt.

Vorteile von A-GPS bei GrapheneOS

Schnellere Positionsbestimmung:
Dank der Unterstützung durch Funkmasten, Satellitendaten und optional WLAN/Bluetooth Daten, kann das Gerät schneller eine genaue Position bestimmen.

Bessere Genauigkeit:
In Gebieten mit schlechtem Satellitenempfang, wie in Städten oder Gebäuden, liefert A-GPS genauere Positionsdaten.

Datenschutz:
GrapheneOS schützt eure Privatsphäre durch die sichere Implementierung von A-GPS. Die Funkmastendaten und Satellitendaten werden über Proxy-Server heruntergeladen, sodass sich euer Smartphone nicht direkt mit den Informationsstellen verbindet.

Kontrollmöglichkeiten von A-GPS

Secure User Plan Location und Predicted Satelite Data

Ihr könnt ein Teil von A-GPS direkt deaktivieren. Geht in den Einstellungen unter Standort, und deaktiviert hier Secure User Plane Location (supl) und Predicted Satelite Date Service (PSDS):

Weitere Standortunterstützung durch WLAN/Bluetooth/Funkmasten

Findet ihr unter Standortdienste. Zusätzlich zu Supl und PSDS können WLAN SSIDs und Bluetooth Stationen, Funkmasten und Geocoder helfen die Ortung zu beschleunigen.

Datenschutzaspekte

Durch die Deaktivierung der kompletten Standortunterstützung durch SUPL, PSDS, WLAN und Bluetoothdaten, wird die GPS Ortung in Städten möglicherweise nicht mehr korrekt funktionieren, oder dauert dann teilweise sehr lange. Durch die Nutzung von GrapheneOS Proxy Server gehen keine persönlichen Daten an die Servicestellen, die diese Daten bereitstellen, heraus. Die GrapheneOS Proxyserver erhalten bei der Verbindung nur die Modeldaten eures Geräts, und die jeweilige IP Adresse, um die korrekten Daten bereitzustellen, und um euch verbinden zu können. Klickt einer der AGPS Zusatzfunktionen an, und wählt hier GrapheneOS Proxy. Für WLAN gibt es keinen Proxy da dieser Austausch direkt zwischen eurem Phone, und öffentlichen WLAN Routern stattfindet.

Internetkontrolle für Apps

Bei der Installation von Apps, werdet ihr gefragt, ob die Apps Network Permissions bekommen dürfen (heisst dass sie eine Internet Verbindung aufbauen dürfen). Hier könnt ihr direkt entscheiden, ob eine App das Internet nutzen darf, oder nicht. Ihr könnt die Wahl später rückängig machen, indem ihr der App im Info Menu (langer Tab auf das App Icon - Info Icon) die Network Permissions wieder entzieht:

Habt ihr der App diese Berechtigung entzogen, kann sie anschliessend nicht mehr auf das Internet zugreifen. Dies ist sicherer als die Datura Firewall in CalyxOS, da eine App dann defintiv kein Bit empfangen oder versenden kann. Laut GrapheneOS ist Datura Firewall eine scheinlösung als eine wirkliches Hilfsmitte um die Privatssphäre zu schützen.

Verwendet alternative Apps!

Warum alternative Apps?

Google-Apps sammeln eine Menge Daten über euch und euer Nutzungsverhalten. GrapheneOS zielt darauf ab, eure Privatsphäre zu schützen, indem es diese Datensammlung praktisch eliminiert. Natürlich müssen dafür aber auch Änderungen im Nutzungsverhalten stattfinden, und eine Abkehr von Big-Tech Apps sollte priorisiert werden, ansonsten hilt der alleinige Umstieg auf googlefreie Betriebssysteme nicht sehr viel.

Eine Auswahl an Alternativen Opensource Apps haben wir euch hier zusammengestellt. In der Kategorie Android, findet ihr auch ein paar Vorstellung von Apps und deren Handhabung.

Nur durch den Verzicht auf BigTech -Apps behaltet ihr die volle Kontrolle über euer Gerät und eure Daten. Ihr entscheidet also mit eurem App-Verhalten auch, welche Informationen ihr mit welchen Diensten teilst, und welche nicht!

Alternative zu herkömmlichen Push-Diensten

Für diejenigen die auf Push aus Gründen der Privatsphäre verzichten wollen, und sich kein Sandboxed Google Play installieren wollen, es jedoch aber gerne nutzen würden, gibt es ein langsam aufkommende Alternative: Unified Push!

UnifiedPush ist ein offenes Protokoll, das entwickelt wurde, um dezentrale Push-Benachrichtigungen zu ermöglichen. Es bietet eine Alternative zu zentralisierten Diensten wie Google Firebase Cloud Messaging (FCM), indem es die Kontrolle über Push-Benachrichtigungen zurück in die Hände der Nutzer und Entwickler gibt.

Was ist UnifiedPush

UnifiedPush ist ein offenes Protokoll und eine Sammlung von Tools, die entwickelt wurden, um Push-Benachrichtigungen ohne Abhängigkeit von großen zentralisierten Diensten zu ermöglichen. Es ermöglicht Anwendungen, Push-Benachrichtigungen zu empfangen, ohne dass sie auf proprietäre Dienste wie Google oder Apple angewiesen sind.

Hauptmerkmale von UnifiedPush

1. Dezentralisierung:
   • Im Gegensatz zu zentralisierten Diensten wie FCM, die von einem einzigen Anbieter betrieben werden, ermöglicht UnifiedPush die Nutzung verschiedener Server und Netzwerke.
   • Benutzer und Entwickler können ihren eigenen Push-Server betreiben oder vertrauenswürdige Server auswählen.
2. Datenschutz und Kontrolle:
   • Durch die Dezentralisierung haben Benutzer und Entwickler die volle Kontrolle über ihre Daten.
   • Es werden keine Daten an zentrale Stellen gesendet, was die Privatsphäre schützt.
3. Kompatibilität und Flexibilität:
   • UnifiedPush unterstützt verschiedene Backends und kann in eine Vielzahl von Anwendungen integriert werden.
   • Es gibt bereits Unterstützung für verschiedene Plattformen und Technologien.

Wie nutze ich Unified Push

Damit ihr Unified Push verwenden könnt, benötigt ihr einen Client, der die Nachrichten an eure kompatiblen Apps weiterleitet. Ntfy ist ein Open-Source-Push-Benachrichtigungssystem, das sich durch seine Einfachheit, Flexibilität und Datenschutzfreundlichkeit auszeichnet. Es tut quasi das, was MicroG's Push implementierung, oder auch die Google Plays Services tun, es empfängt Pushnachrichten von einem frei wählbaren Push-Server, und verteilt die Benachrichtigung an die entsprechende App. Es bietet quasi eine alternative Methode, um Benachrichtigungen auf eure Geräte zu empfangen, ohne auf proprietäre Dienste wie Google Firebase Cloud Messaging (FCM) angewiesen zu sein.

Die App gibt es im Appstore von F-Droid und wird regelmässig aktualisert und verbessert.

Zu erwähnen ist, dass bis jetzt nur wenige Apps andere Push-Lösungen integrieren. Big-Tech Apps mit alternativen Push Systemen findet man vergebens, und es gibt auch keine Möglichkeit diese dazu zu bringen, andere Push-System zu verwenden. Die App muss alternative Push Methoden nämlich unterstützen. Im Bereich Messaging gibt es bereits in paar Apps, die mit alternativen Push Diensten zurecht kommen. Diese sind:

Matrix-Element

Molly (Signal Fork)

Mercurygram (Telegram Fork)

Eine weitere Liste an Apps die Unified Push unterstützen, findet ihr hier!

Updates für GrapheneOS

Updates gibt es OTA = over the air, heisst also direkt auf euer Phones, sobald neue Versionen verfügbar sind. Ihr müsst also keine Updates manuel herunterladen oder installieren. Wollt ihr zwischendurch prüfen, ob es Updates gibt, könnt ihr dass unter Einstellungen -> System -> Systemupdates machen.

Datenübertragung an den PC

Die Datenübertragung ist ähnlich wie bei einem Standard Android Phone. Schliesst euer Phone mit einem USB-C Kabel an einen PC mit Windows/Mac oder Linux, wischt auf eurem Smartphone nach unten, klickt 2x auf Gerät wird über USB aufgeladen, und anschliessend auf Dateiübertragung. Danach steht euch der Inhalt des Homeordners auf dem Computer zur Verfügung.

Probleme mit eBanking Apps ohne G-Play? Profile verwenden!

Möchtet ihr wirklich komplett auf Googles Sandboxed Google Play verzichten (z.B so wie ich) kann es sein, dass bestimmte Apps wie eBanking und etc. nicht funktionieren, weil sie voraus setzen, dass Googles Playstore mit seinen Features installiert ist. Hier hilft nur probieren und testen, ob die App auch ohne Googles Playstore funktioniert , oder nicht. Falls einige eurer Apps nicht funktionieren, könnt ihr in den Einstellungen unter System -> mehrere Nutzer ein entsprechendes Zweit-Profil erstellen, auf dem Sandboxed Google Play installiert ist, damit euer Hauptprofil nicht mit Sandboxed Google Play in Verbindung kommt. In diesem Profil könnt ihr nun Apps packen, die die Zusammenarbeit mit GrapheneOS verweigern, wenn kein Google Play installiert ist. Das Profil könnt ihr entsprechend konfigurieren, sodass es nicht läuft, wenn ihr es nicht verwendet, und somit auch keine Daten aktiv geleakt werden. Das automatische deaktivieren von Profilen bei Nicht-Verwendung kann CalyxOS zum Beispiel nicht. (Allow running in background)

Häufige Fragen zu GrapheneOS-Geräten

Läuft GrapheneOS auch auf Samsung, iPhone oder anderen Android-Phones?

Nein. GrapheneOS unterstützt ausschliesslich Google-Pixel-Geräte, weil nur deren Hardware die nötigen Sicherheitsfunktionen (sicher verriegelbarer Bootloader, Verified Boot, Titan-Chip) vollständig bietet. Samsung, Xiaomi, ein iPhone oder sonstige Modelle lassen sich nicht mit GrapheneOS betreiben.

Welches Pixel soll ich für GrapheneOS kaufen?

Für die längste Lebensdauer ein Pixel 8a oder neuer (sieben Jahre Updates plus Hardware Memory Tagging). Das Pixel 8a ist preislich der Sweetspot. Mit kleinerem Budget ist ein gebrauchtes Pixel 7 oder 7a eine gute Wahl – achtet nur auf das End-of-Life-Datum aus der Tabelle oben.

Was passiert, wenn mein Pixel das End-of-Life erreicht?

Nach dem End-of-Life liefert Google keine Firmware- und Sicherheitsupdates mehr. GrapheneOS kann ein Gerät dann nur noch eingeschränkt («extended support») versorgen und empfiehlt, auf ein neueres Pixel umzusteigen. Technisch lässt sich das Telefon weiternutzen, ihr tragt dann aber ein steigendes Sicherheitsrisiko – gerade bei einem auf Sicherheit ausgelegten Betriebssystem solltet ihr das nicht auf die leichte Schulter nehmen.

Fazit

Der Umstieg auf GrapheneOS erfordert einige Anpassungen, möglicherweise auch einiges an Überwindung, und auch einiges an Arbeitungszeit, bietet euch jedoch erheblich mehr Kontrolle über eure Daten und schützt eure Privatsphäre. Mit den richtigen Tools und Alternativen werdet ihr schnell feststellen, dass ihr nichts Wichtiges vermisst und gleichzeitig sicherer und freier unterwegs seid. Diverse Sicherheitsfunktionen, und die absolute Unabhängigkeit gegenüber aussenstehenden Diensten machen GrapheneOS zum besten CustomROM dass es da draussen gibt. Wer sich wirklich um sein Daten kümmert, der installiert sich GrapheneOS.

Seid ihr an einem GoS Phone interessiert? Schaut in unserem Shop vorbei. Wir bieten GoS vorinstalliert mit normaler Herstellergarantie an!

Weitere Privatspähre orientierte Artikel und Möglichkeiten findet ihr hier:

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Habt ihr CalyxOS installiert, oder ein Phone mit CalyxOS von uns gekauft, müsst ihr das System beziehungsweise das Smartphone zuerst einrichten.

Wir schauen uns die Einrichtung von CalyxOS an, und erklären die Standard Apps, die installiert werden können, und ob man MicroG bei der Einrichtung installiert werden sollte, oder nicht.

Voreinrichtung von CalyxOS

Zuerst werden ihr durch die Standardvoreinrichtung des Betriebssystem geleitet, wählt eure gewünschte Sprache, aktiviert das WLAN oder überspringt diesen Schritt und legt einen PIN fest. Ihr könnt zudem eurer Phone aus einem Backup wiederherstellen, das Design festlegen und die Bedienung über Gesten, oder die Tasten in einer Leiste unten auf dem Bildschirm festlegen.

Standortdienste

Erlaubt mit dieser Einstellung Apps, auf euren Standort zuzugreifen. Dies wird vor allem für Apps wie Navigation und etc. benötigt. Ihr könnt die Funktion standardmässig aktiviert lassen, und später auch wieder deaktivieren. Die Einstellung dient der kompletten Abschaltung von Standortabfragen aller Apps auf dem Smartphone. Bedenkt, dass Apps wie Navigation und Co. ohne die Standort Funktion nicht funktionieren. Ein aktivieren der Standortfunktion bedeutet nicht, dass alle Apps automatisch Standortfreigabe haben. Jede App fragt zuerst nach, ob sie den Standort abrufen darf, oder nicht.

Ihr könnt festlegen, ob eine jeweilige App den Standort immer abfragen darf, oder zum Beispiel nur bei der Verwendung der App. Im allgemeinen ist es ratsam, Standortabfragen nur zu gewährend, wenn die jeweilige App geöffnet, und gerade in Verwendung ist.

Zusätzliche Apps auswählen

Während der Einrichtung könnt ihr auswählen, welche zusätzlichen Apps auf dem Smartphone installiert werden sollen. Wir schauen uns die Apps kurz an, damit ihr eine grobe Übersicht habt.

Installiert euch sicherlich folgende Apps:

• Aurora Store - für Apps aus dem Google Store
• DAVx5 - für Synchronisationen mit DAV kompabtiblen Clients wie die Nextcloud
• Hypatia - Malware und Virenscanner
• K-9 Mail - Open Source E-Mail App
• Organic Maps - Open Source Offline Navigation
• Orbot - Tor VPN für das ganze Smartphone oder nur bestimmte Apps.
• Tor-Browser - Tor Browser für anonymes Browsen
• MuPDF Viewer - Open Source PFD Viewer
• Breezy Weather - eine richtige hübsche Open Source Wetter App

Optional:

• CalyxVPN - Calyx's eigener VPN - jedoch nur mit Standardort in den USA
• RiseUp VPN - VPN von Bitmask mit mehr Standortmöglichkeiten
• Briar - peer-to-peer Messenger (verwendet kaum jemand, aber eigentlich eine tolle Sache)
• Scrambled Exif - Metadaten aus euren Bildern entfernen
• Signal - ansich ein guter Messenger, doch Molly ist die bessere Alternative

MicroG Installation

Bei der Einrichtung von CalyxOS werdet ihr die Wahl haben, MicroG mit diversen Optionen zu installieren, oder komplett darauf zu verzichten. Diese Entscheidung hat wesentliche Auswirkungen auf die Nutzung eures Geräts. Hier sind die Vor- und Nachteile, um euch bei dieser Wahl zu helfen. MicroG lässt sich, falls nicht ausgewählt, im Nachhinein nicht mehr nachinstallieren! Lesst euch den Guide also gut durch, um eine entsprechende Auswahl treffen zu können.

Was ist MicroG?

MicroG ist eine freie Open-Source-Implementierung der Google Play-Dienste. Es bietet viele der Funktionen, die normalerweise von Google Play Services bereitgestellt werden, jedoch ohne die intensive Datensammlung und den Einfluss von Google. Jedoch sei gesagt, dass eine Verwendung von MicroG bedeutet, dass ihr gezwungernermassen wieder gewisse Dienste von Google verwendet, wenn auch deutlich datenschutzfreundlicher, später dazu mehr.

Vorteile von MicroG

Funktionalität
MicroG stellt viele Dienste bereit, die von Apps benötigt werden, um ordnungsgemäß zu funktionieren, wie:

• Push-Benachrichtigungen: Viele Apps benötigen Push-Benachrichtigungen für zeitkritische Informationen.
• Standortdienste: MicroG bietet verbesserte standortbasierte Dienste, die viele Apps verwenden, um eure Position schnell und genau zu bestimmen.
• Dependencies - viele Apps setzten voraus, dass die Googleplay Dienste auf einem Smartphone installiert sind, das sind dann vor allem Google, Finanz und Dienstleistungsapps grosser Konzerne.

MicroG bietet die notwendigen Google-Dienst Schnitstellen, ohne dass eure Daten, und wie ihr euer Smartphone verwendet, dauerhaft an Google gesendet werden. Das bedeutet, ihr erhaltet die volle Funktionalität, jedoch mit deutlich weniger Datensammlung.

Nachteile von MicroG

1. Eingeschränkte Privatsphäre

Wenn MicroG und die Geräteregistrierung aktiviert ist, sendet MicroG etliche Gerätedaten (Gerätemodell, Sprache, Land, installierte System-Bibliotheken, Hardware-Features, CPU-Type, UUIDs, Android-Version etc.) an Google. Diese Daten sind aber nicht direkt benutzeridentifizierend, sondern geräteidentifizierend. Da jedoch etliche Nutzer Pixel Phones benutzten, ist das für Google also eher nicht verwertbar.

Beispiel: Ihr installiert euch MicroG auf einem Pixel 6 und aktiviert die Geräteregistrierung. Google erhält in diesem moment eure reinen Gerätedaten. Ihr löscht/resettet euer komplettes Phone, und registriert euch erneut mit MicroG, Google erhält die selben Gerätedaten erneut, kann aber jetzt nicht feststellen, dass genau ihr es seid, die sich mit dem Gerät erneut registriert habt. Für Google sieht es aus, wie ein weiteres Pixel 6 Phone.

Desweiteren kann die Verwendung von Apps, die ursprünglich für Google Play-Dienste entwickelt wurden sind, indirekt zu einer Datenweitergabe führen. Einige Apps könnten versuchen, Informationen an Google-Server zu senden. Apps die vorher ohne MicroG nicht liefen, könnten nun wieder fleissig Daten an ihre Herseller senden, da nützt auch CalyxOS nichts, wenn ihr zum Beispiel Google Mail oder Google Maps verwendet! Vor allem problematisch sind hier die Push-Benachrichtigungen, da sich aus den Daten schlussfolgern lässt, wer mit wem so kommuniziert.

2. Stabilität und Kompatibilität

MicroG ist nicht immer perfekt. Einige Apps könnten nicht vollständig kompatibel sein oder gelegentlich Fehlfunktionen aufweisen. Dies ist in der Regel jedoch selten.

3. Sicherheitsrisiken

MicroG muss regelmäßig aktualisiert werden, um Sicherheitslücken zu schließen. Wenn ihr MicroG nutzt, müsst ihr sicherstellen, dass es immer auf dem neuesten Stand ist. Das geschieht in der Regel durch Systemupdates. Ausserdem ist die Implementierung, wie MicroG dem System vorgaukelt, nicht 100% sicher, und kann im schlimmsten Fall von erfahrenen Hackern ausgenutzt werden. Mehr dazu im folgenden Artikel:

Eine Entscheidungshilfe

Wann ihr euch für MicroG entscheiden solltet:

• Ihr möchtet unbedingt Push Benachrichtigungen: Apps wie Whatsapp, Telegram, und Co, wie auch diverse Newsticker Apps verwenden Googles Push um euch zu benachrichtigen wenn eine neue Message oder News eintrudelt. Möchtet ihr diese Funktionalität nicht missen, müsst ihr MicroG während der Einrichtung auswählen und Push aktivieren. Es gibt Apps, die mitlerweile alternative Push Methoden unterstützen, diese sind aber relativ überschaubar. Ein paar davon stellen wir euch später vor.
• Ihr benötigt bestimmte Apps: Wenn ihr auf Apps angewiesen seid, die ohne Google Play-Dienste nicht funktionieren (z.B. Banking-Apps, Push-Benachrichtigungen von Messenger-Apps), ist MicroG die bessere Wahl.
• Komfort und Funktionalität: Wenn ihr den Komfort und die erweiterten Funktionen, die Google Play-Dienste bieten, nicht missen möchtest, dann ist MicroG eine entsprechende Lösung.

Wann ihr euch gegen MicroG entscheiden solltet:

• Maximaler Datenschutz und Privatspähre: Wenn eure Priorität auf maximalem Datenschutz liegt und ihr so wenig wie möglich mit Google zu tun haben möchtet, solltet ihr auf MicroG verzichten.
• Maximale Sicherheit: Das Signature Spoofing von MicroG kann im schlimmsten Fall ausgenutzt werden, möchtet ihr diese Gefahr umgehen, entscheidet euch gegen MicroG
• Nutzung von Open-Source-Apps: Wenn ihr hauptsächlich Open-Source-Apps und Alternativen nutzt, hauptsächlich aus dem F-Droid Store, und Apps die keine Google Play-Dienste benötigen, könnt ihr auf MicroG verzichten und seid dadurch nicht eingeschränkt.

Alternative Möglichkeit 1 - MicroG installieren - Push deaktivieren

Falls ihr euch nicht sicher seid, installiert euch MicroG, und deaktiviert die Push Benachrichtigungen, um MicroG ohne Googles Push zu verwenden. Damit geht ihr einen guten Mittelweg. Entfernt dafür einfach den Haken bei Unterstützung für Push Benachrichtigungen (kann später wieder aktiviert werden).

Alternative Möglichkeit 2 - MicroG für das Hauptprofil deaktivieren, und ein Profil mit MicroG erstellen

Eine weitere Möglichkeit wäre es, MicroG für das Hauptprofil zu deaktiveren, bzw. nicht zu installieren, und später einen weiteren Nutzer zu erstellen, auf dem MicroG aktiviert ist. Dort können dann bestimmte BigTech Apps, eBanking Apps und etc. erstellt werden. Somit haltet ihr euren Privaten Bereich mit Opensource Apps sauber, und steckt alle weiteren Apps, in das zweite Nutzerprofil.

Mehr zu Nutzerprofile und den Einstellungen von MicroG bei aktivierter Installation findet ihr weiter unten.

Anwendung von CalyxOS

In diesem Abschnitt geht es um die Anwendung von CalyxOS, was es es wichtiges zu wissen gibt, wo ihr eure Apps her bekommt, wie ihr diese auf den neusten Stand bringt, wo es Updates für das Betriebssystem gibt, und welche weiteren Möglichkeiten ihr habt.

Die Bedienung von CalyxOS

CalyxOS bietet eine intuitive Gestensteuerung, die die Navigation erleichtert und das Nutzungserlebnis verbessert. Wir zeigen euch, wie die Bedienung von statten geht, und wir ihr zurück auf die klassiche Bedienung mit Buttons zurück wechselt

Gestensteuerung

1. Home-Bildschirm

• Zum Startbildschirm zurückkehren: Wischt von der Unterkante des Bildschirms nach oben. Dies bringt euch jederzeit zurück zum Startbildschirm.
• Zwischen Apps wechseln: Wischt von der Unterkante des Bildschirms nach oben und halte kurz, um den App-Wechsler zu öffnen. Ihr könnt dann nach links oder rechts wischen, um durch die geöffneten Apps zu blättern. Ganz links findet ihr dann den Button um alle Apps gleichzeitig zu beenden. Ein Wisch nach oben, beendet die jeweilige App einzeln.

2. Zurück

• Zurückgehen: Wischt von der linken oder rechten Bildschirmkante zur Mitte des Bildschirms. Diese Geste ersetzt die traditionelle Zurück-Taste und funktioniert in den meisten Apps.

3. Öffnen von Benachrichtigungen und Schnelleinstellungen

• Benachrichtigungen anzeigen: Zieht vom oberen Bildschirmrand nach unten, um die Benachrichtigungen zu sehen.
• Schnelleinstellungen öffnen: Zieht vom oberen Bildschirmrand nach unten und zieht ein zweites mal erneut nach unten, um auf die Schnelleinstellungen wie WLAN, Bluetooth und Helligkeit, die Einstellungen und mehr, zuzugreifen.

5. Bildschirm teilen (Split-Screen)

• Apps im Split-Screen-Modus verwenden: Öffnet in den App-Wechsler (Wischt von der Unterkante nach oben und halt kurz), tippt auf das App Symbol über der App, und danach auf Splitscreen der jeweiligen App. Wählt dann die zweite App, die ihr gleichzeitig verwenden möchtet.

Klassische Bedienung

Falls ihr lieber die klassische Steuerung mit den drei Tasten am unteren Bildschirmrand nutzen möchtet, könnt ihr dies in den Einstellungen ändern.

1. Einstellungen öffnen

• Geht auf euren Startbildschirm oder in der App-Schublade auf das Zahnradsymbol, um die Einstellungen zu öffnen.

2. System und Gesten

• Scrollet nach unten und tippt auf "System".
• Tippt auf "Touch-Gesten & Bewegungen".

3. Systemnavigation auswählen

• Hier findet ihr den Punkt "Navigationsmodus". Tippt darauf.

4. Navigationsleiste auswählen

• Ihr seht verschiedene Optionen für die Systemnavigation. Wählt "Bedienung über 3 Schaltflächen" aus.

Jetzt habt ihr die klassische Navigationsleiste mit den drei Tasten unten auf eurem Bildschirm:

1. Home-Taste

• Zum Startbildschirm zurückkehren: Tippt auf die mittlere Taste (Kreis-Symbol).

2. Zurück-Taste

• Zurückgehen: Tippt auf die Taste links neben der Home-Taste (Pfeil nach links).

3. App-Wechsler-Taste

• Zwischen Apps wechseln: Tippt auf die Taste rechts neben der Home-Taste (Quadrat-Symbol), um den App-Wechsler zu öffnen. Hier könnt ihr nach links oder rechts wischen, um durch eure geöffneten Apps zu blättern.

Mit diesen Einstellungen und Tipps könnt ihr euer Calyx-Gerät entweder über die moderne Gestensteuerung oder die klassische Bedienleiste am unteren Rand des Displays optimal nutzen.

App Quellen

CalyxOS ist ein datenschutzorientiertes Betriebssystem und verzichtet wie ihr bereits wisst, vollständig auf Google-Dienste und -Apps. Das bedeutet:

• Kein Google Play Store: Stattdessen nutzt ihr alternative App-Stores.
• Keine Google-Play-Dienste: MicroG übernimmt, bei aktivierter Installation diverse Funktionen, die normalerweise von den Google-Diensten bereitgestellt werden. Dazu gehören Push Benachrichtigungen, und die verbesserte und schnellere Standort Funktionen.
• Kein automatisches Tracking: Eure Aktivitäten werden nicht an Google gesendet, ausser ihr verwendet Big-Tech Apps.

Wo bekommt man seine Apps her?

1. F-Droid

F-Droid ist ein alternativer App-Store, der nur Open-Source-Apps anbietet. Hier findet ihr viele nützliche Anwendungen, die frei von Tracker und Werbungen sind. F-Droid, ist standardmässig bereits auf CalyxOS installiert.

2. Aurora Store

Der Aurora Store ist eine alternative Schnittstelle zum Google Play Store. Hier könnt ihr auf alle Apps des Play Stores zugreifen, ohne ein Google-Konto zu verwenden. Aurora Store bietet die Möglichkeit, anonym zu bleiben. Aurora kann währen der Einrichtung von CalyxOS installiert werden.

3. Direkt vom Entwickler

Manche Apps könnt ihr direkt von den Webseiten der Entwickler herunterladen. Diese Option ist besonders nützlich, wenn eine App nicht in F-Droid oder Aurora Store verfügbar ist. Ein Anhaltspunkt ist hier sicherlich Github, auf dem die meissten Opensource Developer ihre Apps zuerst veröffentlichen.

Anpassbarkeit von CalyxOS

Ihr habt die volle Kontrolle über euer Gerät und könnt genau festlegen, welche Apps und Dienste ihr installiert und nutzt. Mit einem langen Druck auf den Home Screen könnt ihr Hintergrund & Stile festlegen, Widgets festlegen und das aussehen des Home Screens definieren. In den Einstellungen unter Display könnt ihr zudem die Schriftgrösse festlegen.

Berechtigungen von Apps

Mit einem langen Druck auf eine App und danach App Info, kommt ihr in das Kontextmenu dieser App. Ihr könnt App spezifische Einstellungen festlegen, wie zum Beispiel die Berechtigungen (unter anderem Standort, Mikrophone, Kontakte, Zugriff auf Fotos und Medien und etc.) festlegen. Hier könnt ihr eine Browserapp, falls ihr mehrere habt, auch als Standardbrowser festlegen. Weiter unten findet ihr die Version der App, und mit welchem App-Store diese installiert worden ist.

Einstellungen von CalyxOS

Die Einstellungen, beziehungsweise das Einstellungsmenu ähnelt einem Standard Android ziemlich genau. Ihr findet hier eine Liste der Einstellungen kategorisiert in Funktionen und Anwendungen wie zum Beispiel Netzwerk, verbundene Geräte, Apps, Benachrichtigungen, Apps und Co.

Findet ihr eine Einstellungen nicht sofort, benutzt einfach oben die Suchfunktion. Wer einmal ein Android bedient hatte, sollte sich hier schnell zurecht finden.

eSIM-Unterstützung

CalyxOS unterstützt standardmäßig eSIMs, sodass ihr bereits installierte eSIMs auf dem Gerät nutzen könnt. Für das Verwalten und Hinzufügen neuer eSIMs ist jedoch eine proprietäre Google-Funktionalität erforderlich, die von Haus aus deaktiviert ist.

Ihr könnt die eSIM-Unterstützung in den Einstellungen unter Netzwerk & Internet > eSIM-Support aktivieren. Dieser Schalter bleibt nach jedem Neustart aktiv.

Durch Aktivieren des Schalters wird die Google-Funktionalität genutzt, um eSIMs zu verwalten und hinzuzufügen.

Wenn der eSIM-Installationsprozess bei "Netzwerkinformationen prüfen…" hängen bleibt, trotz stabiler Internetverbindung, müsst ihr möglicherweise den USSD-Code ##4636## eingeben und dann DSDS im angezeigten Menü aktivieren.

Falls eure eSIM durch eine PIN geschützt ist, empfiehlt es sich, den eSIM-Unterstützungsschalter auch nach der Aktivierung eingeschaltet zu lassen. Sollte die PIN vergessen werden, könnt ihr die eSIM auf dem Sperrbildschirm deaktivieren. Wenn der Schalter deaktiviert und die PIN vergessen wird, ist das Gerät nur noch mit dem PUK zugänglich.

Privater DNS Modus

Welche DNS-Server werden standardmäßig verwendet?

Das Betriebssystem verwendet standardmäßig die vom Netzwerk bereitgestellten DNS-Server. Diese werden in der Regel automatisch über DHCP (IPv4) und RDNSS (IPv6) konfiguriert. Bei statischer IP-Konfiguration werden die DNS-Server manuell festgelegt.

Ein VPN stellt ein zusätzliches Netzwerk bereit, und das Betriebssystem nutzt die vom VPN bereitgestellten DNS-Server für alle Verbindungen, außer für das Auflösen der IP-Adresse des VPNs und Netzwerküberprüfungen.

Die Nutzung der vom Netzwerk bereitgestellten DNS-Server ist der beste Weg, um sich in die Menge der Nutzer einzufügen, da Netzwerke und Websites Nutzer anhand einer abweichenden DNS-Konfiguration identifizieren und verfolgen können. Wir empfehlen daher, die vom Netzwerk bereitgestellten DNS-Server zu verwenden.

Wie nutze ich einen benutzerdefinierten DNS-Server?

Es ist nicht möglich, die vom Netzwerk bereitgestellten DNS-Server direkt zu überschreiben. Stattdessen könnt ihr in den Einstellungen unter Netzwerk & Internet > Privates DNS einen DNS-over-TLS-Server angeben. Dieser muss ein gültiges Zertifikat besitzen, beispielsweise von Let's Encrypt. Das Betriebssystem wird dann alle DNS-Anfragen über diesen privaten DNS-Server leiten.

Beispielsweise könnt ihr "one.one.one.one" für Cloudflare DNS eintragen. Weitere Optionen umfassen Quad9, Google und AdGuard.

Auch bei statischer IP-Konfiguration solltet ihr die Private DNS-Funktion verwenden, um die Sicherheit zu erhöhen.

VPN-Apps können ebenfalls eigene DNS-Server bereitstellen. In diesem Fall hat die Private DNS-Funktion Vorrang.

Apps und Websites können die konfigurierten DNS-Server erkennen, indem sie zufällige Subdomains abfragen. Dies kann zur Nutzeridentifizierung genutzt werden. Wenn ihr ein VPN nutzt, solltet ihr den Standard-DNS-Dienst des VPNs verwenden, um euch besser zu schützen.

Warum akzeptiert Private DNS keine IP-Adressen?

Im automatischen Modus bietet die Private DNS-Funktion opportunistische Verschlüsselung, indem sie DNS-over-TLS verwendet, wenn dies vom DNS-Server unterstützt wird. Diese Verschlüsselung schützt nur vor passivem Abhören, nicht vor aktiven Angriffen.

Wenn Private DNS explizit aktiviert wird, nutzt es authentifizierte Verschlüsselung ohne Fallback. Die Authentifizierung erfolgt anhand des Hostnamens des Servers, weshalb keine IP-Adresse angegeben werden kann. Das Betriebssystem löst den Hostnamen unverschlüsselt auf und leitet dann alle weiteren DNS-Anfragen über DNS-over-TLS.

Schützt DNS-over-TLS (Private DNS) andere Verbindungen?

Nein, DNS-over-TLS schützt nur die DNS-Auflösung. Selbst wenn DNS-Ergebnisse mit DNSSEC authentifiziert werden, schützt dies nicht die anderen Verbindungen. Verschlüsselte DNS-Anfragen erschweren es einigen Angreifern, sind aber kein vollständiger Schutz.

Verbirgt DNS-over-TLS (Private DNS), welche Websites besucht werden?

Private DNS verschlüsselt nur die DNS-Anfragen. Ein Überwacher kann dennoch die IP-Adresse des Zielservers sehen. Viele Domains teilen sich IP-Adressen, daher ist verschlüsseltes DNS nur ein Teil der nötigen Maßnahmen. Derzeit leakt TLS weiterhin Domainnamen über SNI, weshalb verschlüsseltes DNS noch begrenzt nützlich ist. Es ist jedoch eine zukunftsorientierte Funktion, die in der Zukunft an Bedeutung gewinnen wird. Die Nutzung wird empfohlen, ersetzt aber nicht die Verwendung von Tor oder eines VPNs.

Für was ist dann DNS over TLS, bzw ein andere DNS Server gut?

Zum grössten Teil um Zensur zu umgehen, wenn zum Beispiel der DNS Server des Providers bestimmte Webseiten sperrt. Ausserdem bekommt der Provider selber dann keine Daten mehr über euer Surf-Verhalten.

Backups und Datenwiederherstellung

Im Gegensatz zu einem Standard Android mit Google Play Diensten, oder Herstellerapps wie die von Samsung und Co, gibt es bei CalyxOS kein standardmässig aktiviertes ready-to-use Backup-System, da das System vollständig auf externe Cloud Dienste wie die von Google, Huaweii oder Samsung verzichtet. Ihr seid also verantwortlich über die Sicherung eures Smartphones. Ihr habt die Möglichkeit euer Smartphone regelmässig manuel zu sichern, indem ihr es mit einem USB Kabel an euren Rechner hängt, oder ihr verwendet eine eigene Cloud wie zum Beispiel die Nextcloud.

Hier ein paar Möglichkeiten, wie ihr euer Smartphone sichern könnt:

SeedVault

CalyxOS enthält SeedVault, ein integriertes Backup-System, das eure Apps und Daten sicher speichert. Ihr könnt eure Backups auf einer SD-Karte, einem USB-Stick oder eben auf einem Nextcloud-Konto speichern. Seedvault findet ihr in den Einstellungen unter System --> Sicherungen.

Das Vorgehen, wie man Seedvault verwendet, wird hier in diesem Artikel detailiert beschrieben.

Nextcloud als eigenständige App

Nextcloud könnt ihr euch aus dem F-Droid Store installieren, und ist eine Open-Source-Cloud-Lösung, die ihr auf einem eigenen Server oder bei einem vertrauenswürdigen Anbieter nutzen könnt. Ihr könnt eure Dateien, Kontakte und Kalender synchronisieren und sichern. Falls ihr keine Nextcloud habt, könnt ihr euch auf unserer Seite registrieren, und erhaltet 5GB gratis Speicherplatz. Für Die Sicherung eurer Kontakte und des Kalenders benötigt ihr die App DAVx5. DAVx5 muss dafür vorher mit eurer Nextcloud verbunden werden.

Kontakte und Kalender manuel sichern

Habt ihr keine Nextcloud, und wollt ihr keine verwenden, sichert eure Kontakte über die Kontakte App als VCF-Datei und kopiert diese an einen Ort eurer Wahl. Eine Kalendersicherung ist aktuell auf der Standard Calyx Kalender App nur über ein CalDAV Kalender möglich, oder ihr verwendet die Kalenderapp wie Fossify Kalender welches eine lokale Sicherung via ICF Dateien erlaubt.

Weitere Möglichkeiten und Artikel um eure Kontakte und Kalender zu synchronisieren, findet ihr hier:

MicroG Einstellungen

Erwähnenswert ist auf CalyxOS sicherlich noch die Handhabung von MicroG, falls ihr dies bei der Einrichtung installiert habt. Schauen wir uns dies mal genauer an:

Im Grunde genommen könnt ihr hier festlegen, welche Dienste von Google genau verwendet werden dürfen, und welche nicht. Habt ihr bestehende Google Accounts, und möchtet dieses vorerst weiter verwenden, weil ihr zum Beispiel noch Google Kalender verwendet, könnt ihr diesen Google Account hier regisitrieren. Somit erkennt die Google Kalender App euren Google Account, und kann weiterhin synchronisiert werden. Dies empfiehlt sich, falls ein kompletter Umstieg noch nicht vollzogen worden ist, und ein Umstieg auf Open-Source Apps erst nach und nach vonstatten gehen soll.

Verwendet ihr Google Accounts um zum Beispiel auch gekaufte Apps zu verwenden, lasst die Einstellungen wie sie sind.

Push Benachrichtigungen

Damit Push funktioniert, muss die Geräte Regisitrierung erfolgen, und Push aktiviert werden:

MicroG verfälscht einen Teil der an Google ausgelieferten Gerätedaten, jedoch bedeutet dies trotzdem ein Verzicht an Privatsspähre, da Google euch mit diversen Methoden trotzdem identifzieren kann. Googlefrei ist dies dann nicht mehr, jedoch deutlich weniger übel, als die Google Play Dienste die euch vor Google nackt da stehen lassen.

Standort Unterstützungsdienste

Der Standortdienst von MicroG hat eher weniger etwas mit Google zu tun, sondern eher mit der Art und Weise wie die Standortbestimmung zustande kommt. Es gibt die reine GPS basierte Standortbestimmung, die in der Regel sehr langsam ist, und die unterstützte Standortbestimmung (A-GPS) durch Hilfsdienste wie zum Beispiel bekannte WLAN Netzwerke und Mobilfunkmasten, in eurer direkten Umgebung. Dies hilft zum Beispie bei der Standortbestimmung in Gebäuden, da GPS nur schlecht und kaum funktioniert, wenn ihr nicht unter freiem Himmel seid. Die WLAN und Funkmasten basierte Ortung erlaubt ein schnelle und exakte Ortung auch in Gebäuden und an Standorten welche nicht direkt dem freien Himmel exponiert sind.

Die WLAN-basierte Ortung in MicroG benötigt kein Registrieren in den WLAN-Netzwerken. Sie funktioniert anhand der WLAN-IDs (BSSIDs) und deren Signalstärken. Hier ist, wie das im Detail funktioniert:

Funktionsweise der WLAN-basierten Ortung in MicroG

1. Erfassung der WLAN-IDs:

• Euer Gerät scannt die Umgebung nach verfügbaren WLAN-Netzwerken. Dabei erfasst es die BSSID (Basic Service Set Identifier) jedes gefundenen WLANs. Die BSSID ist eine eindeutige Kennung, die jedem WLAN-Router zugewiesen ist.

2. Signalstärke:

• Zusätzlich zur BSSID wird die Signalstärke (RSSI - Received Signal Strength Indicator) der empfangenen WLAN-Netze gemessen. Die Signalstärke gibt an, wie stark das WLAN-Signal ist und hilft bei der Positionsbestimmung.

3. Abgleich mit Datenbank:

• MicroG verwendet eine Offline-Datenbank oder Online-Dienste (wie z.B. Mozilla Location Service), um die gesammelten WLAN- und Funkmasteninformationen mit bekannten Standorten abzugleichen. Diese Datenbanken enthalten die geografischen Koordinaten vieler WLAN-BSSIDs und Masten, die durch Crowdsourcing gesammelt wurden.

Datenschutzaspekte

Beim Einsatz von MicroG für die WLAN- und Funkmasten basierte Ortung werden lediglich die BSSIDs und deren Signalstärken zur Standortbestimmung genutzt. Diese Daten werden an die ausgewählte Ortungsdatenbank gesendet (z.B. Mozilla Location Service), um den Standort zu berechnen. Es werden keine persönlichen Daten oder detaillierten Informationen über euer Gerät übertragen. Dies reduziert das Risiko, dass eure Identität preisgegeben wird, jedoch kommt es zu Datenübertragung und eure IP Adressen gehen an die Mozilla Foundation (welcher in der Regel zu vertrauen ist), jedoch ist es theoretisch dann Möglich ein Profil über eure Nutzung und Standortabfragen zu erstellen.

Kontrollmöglichkeiten

MicroG gibt euch also hier die Möglichkeit, die Nutzung von WLAN-basierten Ortungsdiensten zu kontrollieren und bei Bedarf zu deaktivieren. Wer keine Abhängig von externen Diensten möchte, wer auch immer es ist, der deaktiviert die Standortunterstützung von Micro-G komplett, muss aber damit rechnen, das die reine GPS Standortfunktion nur sehr langsam funktioniert.

Arbeitsprofile auf CalyxOS

Auf CalyxOS lassen sich Arbeitsprofile, sowie Nutzerprofile erstellen. Wir raten immer, neue Nutzerprofile zu erstellen, anstatt mit den Arbeitsprofilen zu arbeiten. Die Nutzerprofile sind deutlich besser voneinander abgeschirmt, und jedes Nutzungsprofil hat seinen komplett eigenen Bereich.

Die Einstellungen dazu befinden sich unter Einstellungen -> System -> mehrere Nutzer.

Damit können komplett separate Profile erstellt werden. Wir empfehlen, Bigtech Apps vor allem in einem separaten Profil zu erstellen, der mit dem privaten Profil nicht in verbindung kommt. Leider lassen sich, im Gegensatz zu GrapheneOS keine bestimmten Apps blockieren, oder das neue Profil zum Beispiel komplett Stil legen, wenn man es nutzt. Einmal eingerichtet, ist das andere Profil jederzeit aktiv, und kann jederzeit Daten Empfangen, sowie senden.

Bei der Einrichtung eines neuen Nutzers, wird die komplette Einrichtung des Smartphones für das neue Profil nochmals gestartet. Ihr kann man dann Beispielsweise MicroG aktivieren und nutzen, während das Hauptprofil sauber und frei von solchen Apps bleibt.

Legt ein neues Nutzerprofil an, richtet das Profil mit MicroG ein, und installiert eure problematischen Apps in diesem Profil. Mit den kleinen Button unten im Benachrichtigungsfenster könnt ihr schnell zwischen den Profilen wechseln (zweilmal nach unten wischen).

Datura Firewall

Die Datura Firewall ist ein Tool zur Kontrolle des Netzwerkzugriffs auf eurem Gerät. Ihr findet sie in der App übersicht mit einem Wisch nach oben. Sie ermöglicht es euch, detaillierte Regeln für den Datenverkehr von Apps festzulegen. Mit der Datura Firewall könnt ihr den Netzwerkzugriff für Apps sowohl im Vordergrund als auch im Hintergrund gezielter steuern. Dadurch verhindert ihr unerwünschte Datenverbindungen und erhöht eure Kontrolle über den Datenfluss und die Privatsphäre auf eurem Gerät. Ein Alheimittel ist diese Firewall jedoch bei weitem nicht!

In der Praxis funktioniert die Datura Firewall ganz okay. Wenn man einer App den Netzwerkzugriff im Hintergrund entzieht, kann sie nur dann Verbindungen aufbauen, wenn sie im Vordergrund aktiv genutzt wird. Dies ist nützlich für Apps, die sich automatisch durch externe Auslöser starten und Netzwerkverkehr erzeugen, obwohl der Nutzer dies nicht möchte. Zum Beispiel starten der Next DB Navigator oder die heise-App nach einem Systemstart automatisch und beginnen, verschiedene Domains zu kontaktieren – einschließlich Tracking-Domains. Mit dieser Einstellung lässt sich verhindern, dass Apps im Hintergrund unerwünscht Datenverbindungen initiieren. Dies ist zwar nicht für alle Apps sinnvoll, aber für einige sehr wohl. Dadurch entkommt man zwar nicht komplett dem Tracking, aber man kann festlegen, wann eine App Verbindungen aufbauen darf (z.B. nur bei aktiver Nutzung im Vordergrund).

Alternative Apps

Warum alternative Apps?

Google-Apps sammeln eine Menge Daten über euch und euer Nutzungsverhalten. CalyxOS zielt darauf ab, eure Privatsphäre zu schützen, indem es diese Datensammlung minimiert. Natürlich müssen dafür aber auch Änderungen im Nutzungsverhalten stattfinden, und eine abkehr von Big-Tech Apps sollte priorisiert werden, ansonsten hilt der alleinige Umstieg auf googlefreie Betriebssysteme nicht sehr viel.

Eine Auswahl an Alternativen Opensource Apps haben wir euch hier zusammengestellt. In der Kategorie Android, findet ihr auch ein paar Vorstellung von Apps und deren Handhabung.

Nur durch den Verzicht auf BigTech -Apps behaltet ihr die volle Kontrolle über euer Gerät und eure Daten. Ihr entscheidet also mit eurem App Verhalten auch, welche Informationen ihr mit welchen Diensten teilst, und welche nicht!

Eine Alternative zu herkömmlichen Push-Diensten

Für diejenigen die auf Push aus Gründen der Privatssphäre verzichten wollen, es doch aber gerne nutzen würden, gibt es ein langsam aufkommende Alternative: Unified Push!

UnifiedPush ist ein offenes Protokoll, das entwickelt wurde, um dezentrale Push-Benachrichtigungen zu ermöglichen. Es bietet eine Alternative zu zentralisierten Diensten wie Google Firebase Cloud Messaging (FCM), indem es die Kontrolle über Push-Benachrichtigungen zurück in die Hände der Nutzer und Entwickler gibt.

Was ist UnifiedPush?

UnifiedPush ist ein offenes Protokoll und eine Sammlung von Tools, die entwickelt wurden, um Push-Benachrichtigungen ohne Abhängigkeit von großen zentralisierten Diensten zu ermöglichen. Es ermöglicht Anwendungen, Push-Benachrichtigungen zu empfangen, ohne dass sie auf proprietäre Dienste wie Google oder Apple angewiesen sind.

Hauptmerkmale von UnifiedPush

1. Dezentralisierung:
   • Im Gegensatz zu zentralisierten Diensten wie FCM, die von einem einzigen Anbieter betrieben werden, ermöglicht UnifiedPush die Nutzung verschiedener Server und Netzwerke.
   • Benutzer und Entwickler können ihren eigenen Push-Server betreiben oder vertrauenswürdige Server auswählen.
2. Datenschutz und Kontrolle:
   • Durch die Dezentralisierung haben Benutzer und Entwickler die volle Kontrolle über ihre Daten.
   • Es werden keine Daten an zentrale Stellen gesendet, was die Privatsphäre schützt.
3. Kompatibilität und Flexibilität:
   • UnifiedPush unterstützt verschiedene Backends und kann in eine Vielzahl von Anwendungen integriert werden.
   • Es gibt bereits Unterstützung für verschiedene Plattformen und Technologien.

Wie nutze ich Unified Push

Damit ihr Unified Push verwenden könnt, benötigt ihr einen Client, der die Nachrichten an eure kompatiblen Apps weiterleitet. Ntfy ist ein Open-Source-Push-Benachrichtigungssystem, das sich durch seine Einfachheit, Flexibilität und Datenschutzfreundlichkeit auszeichnet. Es bietet eine alternative Methode, um Benachrichtigungen auf deine Geräte zu empfangen, ohne auf proprietäre Dienste wie Google Firebase Cloud Messaging (FCM) angewiesen zu sein.

Die App gibt es im Appstore von F-Droid und wird regelmässig aktualisert und verbessert.

Zu erwähnen ist, dass bis jetzt nur wenige Apps andere Push-Lösungen integrieren. Big-Tech Apps mit alternativen Push Systemen findet man vergebens, und es gibt auch keine Möglichkeit diese dazu zu bringen, andere Push-System zu verwenden. Die App muss alternative Push Methoden nämlich unterstützen. Im Bereich Messaging gibt es bereits in paar Apps, die mit alternativen Push Diensten zurecht kommen. Diese sind:

Matrix-Element

Molly (Signal Fork)

Mercurygram (Telegram Fork)

Eine Liste an Apps die Unified Push verwenden, findet ihr hier!

Updates für CalyxOS

Updates gibt es OTA = over the air, heisst also direkt auf euer Phones, sobald neue Versionen verfügbar sind. Ihr müsst also keine Updates manuel herunterladen oder installieren. Wollt ihr zwischendurch prüfen, ob es Updates gibt, könnt ihr dass unter Einstellungen -> System -> Systemaktualisierungseinstellungen machen.

Datenübertragung an den PC

Die Datenübertragung ist ähnlich wie bei einem Standard Android Phone. Schliesst euer Phone mit einem USB-C Kabel an einen PC mit Windows/Mac oder Linux, wischt auf eurem Smartphone nach unten, klickt 2x auf Gerät wird über USB aufgeladen, und anschliessend auf Dateiübertragung. Danach steht euch der Inhalt des Homeordners auf dem Computer zur Verfügung.

Optimierungen für CalyxOS

CalyxOS leistet sich leider ein paar Patzer, die bis heute noch nicht behoben worden sind. Die Internetverbindungschecks werden immer noch via Google Server getätigt, und die DNS Einstellungen sind auch nicht optimal. Geht in die Netzwerkeinstellungen, und wischt ganz nach unten, deaktiviert die Verbindungsprüfung. Als zweites wählt ihr Privates DNS, und wählt einen besseren DNS Server als Cloudflare, welcher genutzt wird, wenn Automatisch aktiviert ist:

Ihr könnt unseren DNS over TLS Server verwenden indem ihr free-dns.yourdevice.ch nutzt, oder ihr nutzt einen anderen DNS Server aus dem folgenden Tutorial:

Deaktiviert zudem die SUPL Unterstützung, da bis heute immer noch Google Server verwendet werden um die GPS Beschleunigung zu unterstützen.

Über die Einstellungen -> Netzwerk & Internet -> SIM-Karten -> Zugangspunkte (APNs) -> [aktuell verwendeter APN] -> APN-Typ« lässt sich das Verhalten beeinflussen. Entfernt unter APN-Typ den Wert supl, wird kein SUPL-Server zur schnelleren Standortbestimmung kontaktiert. Die Standortbestimmung erfolgt dann ausschließlich über die GNSS-Schnittstelle, was die Ortungszeit allerdings teilweise erheblich verlängert.

Fazit

Der Umstieg auf CalyxOS erfordert einige Anpassungen, bietet euch jedoch erheblich mehr Kontrolle über eure Daten und schützt eure Privatsphäre. Mit den richtigen Tools und Alternativen werdet ihr schnell feststellen, dass ihr nichts Wichtiges vermisst und gleichzeitig sicherer und freier unterwegs seid.

Insgesamt ist CalyxOS sicherlich kein schlechtes Custom-ROM, sondern bietet ein stimmiges Gesamtpaket, mit dem Nutzer, die ihre Abhängigkeit von Google (stark) reduzieren möchten, einen guten Start haben dürften. Allerdings sollte man ebenfalls die Nachteile berücksichtigen: Die verzögerte Bereitstellung von (Sicherheits-)Updates und eine Außendarstellung, die nicht ganz zu dem passt, was CalyxOS von sich behaupted, nämlich google-free zu sein.

Weitere Privatsspähre orientierte Artikel und Möglichkeiten findet ihr hier:

Bald kommt auch noch ein Artikel, welcher GrapheneOS als herausragende Alternative vorstellt, dass CalyxOS im punkto Privatsphäre per default auch noch schlägt und ein wirkliches google-free ROM ist!

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PCs und Laptops

Prozessoren

Linux läuft auf einer breiten Palette von Prozessorarchitekturen, die häufigsten sind x86 (32-Bit) und x86_64 (64-Bit). Die meisten modernen PCs und Laptops nutzen x86_64-Prozessoren von Herstellern wie Intel und AMD. Diese Prozessoren sind perfekt für die meisten Linux-Distributionen geeignet.

RAM

Linux ist bekannt dafür, dass es auch auf älterer und ressourcenschwacher Hardware gut funktioniert. Ihr könnt Linux auch auf einem System mit nur 512 MB RAM installieren, obwohl 2 GB oder mehr empfohlen werden, um ein komfortables Nutzungserlebnis zu gewährleisten. Moderne Distributionen wie Ubuntu, Mint Cinnamon, Fedora oder Manjaro laufen jedoch am besten auf Systemen mit mindestens 4 GB RAM.

Festplatten / SSDs

Eine SSD (Solid State Drive) ist ideal, um die beste Performance aus eurem Linux-System herauszuholen, aber auch traditionelle HDDs (Hard Disk Drives) sind ausreichend, wenn auch nicht wirklich spassig, wenn man sich die Reaktionszeit von Systemen mit SSDs Speicher gewöhnt ist.. Die meisten Distributionen benötigen mindestens 20 GB Speicherplatz, aber mehr ist natürlich besser, besonders wenn ihr viele Programme und Daten speichern möchtet. Eine SSD kann in den meissten PCs nachgerüstet werden, auf älteren Laptops, mit Festplatten, sieht das leider etwas anders aus. Hier muss mit der vorhandenen Hardware umgegangen werden.

Grafikkarten

AMD-Grafikkarten werden unter Linux deutlich besser unterstützt, da der Treiber "amdgpu" direkt im Linux-Kernel integriert ist und aktiv von AMD mitentwickelt wird. Das sorgt für eine stabile, offene und performante Unterstützung – inklusive Wayland und aktueller Features.

Im Gegensatz dazu ist NVIDIA unter Linux eher unkooperativ: Der proprietäre Treiber ist oft problematisch, insbesondere bei Wayland, und die Open-Source-Variante nouveau hinkt funktional stark hinterher. Wer auf Linux setzt, fährt mit AMD in der Regel stressfreier.

Macs

Intel-basierte Macs

Ältere Macs mit Intel-Prozessoren sind mit Linux in der Regel gut kompatibel. Viele Distributionen bieten spezielle Anleitungen für die Installation auf Macs an, da es einige Unterschiede bei der Hardware gibt, die berücksichtigt werden müssen, wie z.B. die Art und Weise, wie das EFI (Extensible Firmware Interface) funktioniert.

Apple Silicon (M1 und M2)

Die neueren Macs mit Apple Silicon (M1 und M2 Prozessoren) stellen eine größere Herausforderung dar. Während das Projekt Asahi Linux daran arbeitet, Linux auf diesen Geräten lauffähig zu machen, befindet sich dies noch in einer frühen Phase und die Unterstützung ist noch nicht vollständig. Es ist jedoch faszinierend zu sehen, wie sich die Entwicklung hier weiterentwickelt.

T2 MacBook Pros 2017-2019

Stellen ebenso eine herausforderung da, da Apple hier wieder eigene Wege geht, in der Verdrahtung und verflechtung der Hardware. Nicht alle Funktionen sind auf diesem Geräten verfügbar. Unter anderem gibt es Probleme mit dem WLAN, und dem Sleep bzw. Supsend Modus. Die Geräte kommen nicht korrekt wieder aus dem Schlafmodus und stürzen ab. Das Linux T2 Projekt widmet sich diesen Geräten insbesondere. Falls ihr ein Gerät umrüsten wollt, sendet uns eine Mail mit der genauen Modellbezeichnung und dem Jahrgang, und wir sagen euch Bescheid, was funktioniert, und was nicht.

Weitere Hardware

Raspberry Pi und ähnliche Geräte

Linux läuft auch hervorragend auf ARM-basierten Geräten wie dem Raspberry Pi. Diese kleinen, kostengünstigen Computer sind perfekt für eine Vielzahl von Projekten, von einfachen Servern bis hin zu Heimautomatisierungszentralen. Auch für kleinere Office Umgebungen leistet der Pi prima Arbeit. Für Streaming und Videos, ist er jedoch teilweise zu schwach, da ihm die Hardwarebeschleunigung fehlt. Vor allem Youtube kann bis heute noch nicht ruckelfrei auf den Kleingeräten wiedergegeben werden.

Ältere und exotische Hardware

Linux ist auch für seine Fähigkeit bekannt, auf sehr alter Hardware oder exotischen Architekturen wie PowerPC, SPARC und anderen zu laufen. Dies macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für die Wiederbelebung alter Hardware oder für den Einsatz in speziellen Anwendungsbereichen.

Hardwaredatenbanken

Ubuntuusers bietet eine Sammlung von Datenbanken an, in der nochmals genau geprüft werden kann, ob eine bestimmte Hardware unter Linux läuft. Schaut mal hier vorbei:

https://wiki.ubuntuusers.de/Hardwaredatenbanken

Schlusswort

Egal, welche Art von Hardware ihr habt, die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass ihr eine Linux-Distribution findet, die darauf läuft. Das flexible, anpassbare und ressourcenschonende Design von Linux macht es zu einer idealen Wahl für eine Vielzahl von Systemen. Wenn ihr einen alten Laptop habt, der nicht mehr so schnell ist wie früher, oder wenn ihr die volle Kontrolle über euer modernes System haben möchtet, ist Linux eine hervorragende Option.

Falls ihr euch für eine Installation auf einem älteren System interessiert, dann schaut doch mal in diesem Beitrag vorbei. Ein Überblick aller Linux Distros findet ihr unter anderem hier!

Ein Überblick für dem Umstieg auf Linux gibt es zudem in diesem Beitrag:

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Ein Wechsel von Windows zu Linux kann am Anfang ganz schön verwirrend sein, aber keine Sorge, ich helfe euch in diesem Beitrag dabei, den Überblick zu behalten. Hier ist ein Einsteiger-Leitfaden, der die wichtigsten Unterschiede zwischen Windows und Linux hervorhebt und erklärt euch den Umstieg in einem einfachen und verständlichen Worten.

Zusammen in diesem Tutorial zeigen wir euch, was auf euch zukommt, solltet ihr den Wechsel in die freiheitlich Welt von Linux und Co wirklich wagen. Zusammen schauen wir uns Tipps für den Einsteig, Kosten und Lizenzen, Betriebssystemstruktur und Grundkenntnisse an. Ausserdem betrachten wir die Themen Sicherheit und Privatsphäre.

Windows 10 ist am Ende – jetzt ist der ideale Zeitpunkt für Linux

Falls ihr diesen Leitfaden gerade lest, hat das vermutlich einen konkreten Anlass: Der Support für Windows 10 ist am 14. Oktober 2025 ausgelaufen. Microsoft liefert seither keine kostenlosen Sicherheitsupdates mehr – euer System funktioniert zwar weiter, wird aber mit jeder neu entdeckten Sicherheitslücke angreifbarer. Genau deshalb suchen aktuell so viele Leute nach einer Alternative.

Microsofts Notlösung, das Extended Security Updates (ESU)-Programm, verschiebt das Problem nur: Es liefert privaten Nutzern noch bis maximal 13. Oktober 2026 reine Sicherheitsupdates (gegen Anmeldung, Microsoft-Rewards-Punkte oder eine einmalige Gebühr) – keine neuen Funktionen, keinen echten Support. Danach ist endgültig Schluss.

Der von Microsoft vorgesehene Ausweg heisst Windows 11 – doch der hat einen Haken: Die strengen Hardware-Anforderungen (TPM 2.0, Secure Boot, relativ neue CPU) sperren Millionen völlig funktionstüchtiger PCs aus. Diese Geräte landen im schlimmsten Fall im Elektroschrott, obwohl sie technisch noch jahrelang einwandfrei laufen würden.

Und genau hier kommt Linux ins Spiel: Es ist kostenlos, erhält fortlaufend Sicherheitsupdates und haucht gerade älterer Hardware neues Leben ein, statt sie künstlich auszumustern. Wer also vor der Wahl steht – neuer PC, kostenpflichtiges ESU oder Umstieg – findet in Linux die nachhaltigste Antwort. Unsicher, welche Distribution zu euch passt? In unserem Vergleich Welches Linux-Betriebssystem? stellen wir die wichtigsten Systeme vor, und der interaktive Linux-Finder führt euch in wenigen Klicks zur passenden Wahl – Linux Mint gilt dabei als der Klassiker für Windows-Umsteiger. Den Rest dieses Leitfadens könnt ihr dann ganz entspannt durchgehen.

Tipps für den Einstieg

Lasst uns ein Paar Tipps für den Einstieg anschauen. Dies soll euch erstmal helfen, die richtige Distro zu finden, die Grundlagen kennen zu lernen und euch zeigen wo ihr gegebenfalls Hilfe bekommen könnt.

• Wählt eine benutzerfreundliche Distribution: Für Anfänger sind Ubuntu beziehungsweise Kubuntu mit KDE Desktop, oder Linux Mint empfehlenswert, da sie sehr intuitiv sind.
• Lerne die Grundlagen des Terminals: Ein paar grundlegende Befehle zu kennen, wird euch enorm helfen, muss aber nicht unbedingt sein.
• Lern die wichtigsten Begriffe in der Welt von Linux: damit ihr euch zurecht findet, bei Support von der Community, oder wenn ihr Artikel zu Linux lest.
• Nutzt die Community: Wenn ihr nicht weiterkommt, zögert nicht, in Foren oder auf Plattformen wie Reddit nach Hilfe zu fragen.
• Testet Linux vorher auf einer virtuellen Maschine: ja, ihr könnt Linux auch in einer virtuellen Maschine testen, die ihr auf eurem Windows Rechner ausführen könnt

Dazu haben wir auch Beiträge verfasst, einmal zu den wichtigsten Linux Distros und ihren Eigenschaften, und welche Begriffe es zum kennen lernen gibt, damit ihr euch in der Welt von Linux von Anfang an besser zurecht findet. Und auch, wie man Linux in einer virtuellen Maschine auf Windows testet:

Community Foren

Hier zudem die bekanntesten und grössten Community Foren zu Linux allgemein, und dazu zu Linux Mint und Ubuntu:

https://www.linuxforen.de/forums/index.php --> deutsches Forum allgemein um das Thema Linux

https://www.linuxmintusers.de/index.php --> grosses Linux Mint spezifisches Forum

https://forum.ubuntuusers.de --> grosses Ubuntu basiertes Forum für Distros wie Ubuntu / Kubuntu

Kosten und Lizenzen

Der Umstieg von Windows auf Linux bringt nicht nur sicherheitstechnische und datenschutzrechtliche Vorteile mit sich, sondern auch Unterschiede in Bezug auf Kosten und Lizenzen. Hier ist ein kurzer Überblick über die wichtigsten Aspekte:

Kosten

Windows:

• Windows ist in der Regel kostenpflichtig. Die Lizenzen für verschiedene Versionen (Home, Pro, Enterprise) müssen gekauft werden.
• Zusätzliche Software und Anwendungen, wie Microsoft Office, erfordern ebenfalls separate Lizenzen, die zusätzliche Kosten verursachen.

Linux:

• Linux-Distributionen sind in der Regel kostenlos. Man kann sie kostenlos herunterladen und nutzen.
• Es gibt auch kostenpflichtige Versionen, die zusätzlichen Support und professionelle Dienstleistungen bieten, wie beispielsweise Red Hat Enterprise Linux oder SUSE Linux Enterprise, aber die meisten gängigen Distributionen (wie Ubuntu, Fedora, Debian) sind kostenlos.

Lizenzen

Windows:

• Windows verwendet proprietäre Lizenzen. Das bedeutet, dass der Quellcode nicht öffentlich zugänglich ist und Benutzer Einschränkungen hinsichtlich der Nutzung, Modifikation und Verbreitung des Betriebssystems haben.
• Benutzer müssen die Lizenzbedingungen akzeptieren, die unter anderem vorschreiben, dass die Software nur auf einer bestimmten Anzahl von Geräten installiert werden darf.

Linux:

• Linux basiert auf Open-Source-Lizenzen, hauptsächlich der GNU General Public License (GPL). Diese Lizenzen erlauben es Benutzern, den Quellcode zu betrachten, zu modifizieren und weiterzuverbreiten.
• Dadurch haben Benutzer mehr Freiheit und Kontrolle über das Betriebssystem und können es nach ihren Bedürfnissen anpassen.

Der Wechsel zu Linux kann also nicht nur Kosten sparen, sondern bietet auch mehr Flexibilität und Freiheit durch Open-Source-Lizenzen. Dies ist besonders attraktiv für diejenigen, die ihre Software anpassen und sich nicht an die Einschränkungen proprietärer Software binden möchten.

Betriebssystem-Struktur Benutzeroberfläche und Aufbau

Wir erklären euch die Struktur und den Aufbau der Benutzeroberfläche (GUI) von Windows und Linux im Detail und vergleichen diese zueinander.

Desktop-Umgebung

Windows:

• Desktop: Der zentrale Ausgangspunkt mit Verknüpfungen zu Dateien, Ordnern und Anwendungen. Hintergrundbild und Themes können angepasst werden.
• Taskleiste: Am unteren Bildschirmrand mit Startknopf, Symbolen für geöffnete und angeheftete Programme, Benachrichtigungsfeld und Uhr.
• Startmenü: Zugang zu installierten Anwendungen, Systemeinstellungen und zuletzt verwendeten Dateien. Anpassbar für häufig verwendete Programme.

Linux:

• Desktop (z.B. GNOME, KDE Plasma, XFCE): Bietet verschiedene Umgebungen. GNOME hat eine Aktivitäten-Übersicht, KDE Plasma ist hochgradig anpassbar, XFCE ist ressourcenschonend.
• Panel/Taskleiste: Ähnlich wie bei Windows, enthält Anwendungsstartleiste, Uhr und Systembenachrichtigungen. In KDE Plasma können Widgets hinzugefügt werden.
• Anwendungsmenü: Entspricht dem Startmenü, je nach Desktop-Umgebung unterschiedlich gestaltet (z.B. GNOME hat ein einfaches Menü, KDE ein umfassenderes).

Fenster-Management

Windows:

• Fenster: Anwendungen werden in Fenstern geöffnet, die verschoben, in der Größe verändert, minimiert und maximiert werden können. Titelleiste mit Schließen-, Minimieren- und Maximieren-Buttons.
• Snap-Feature: Fenster lassen sich durch Ziehen an den Bildschirmrand positionieren (z.B. zwei Fenster nebeneinander).

Linux:

• Fenster: Ähnlich wie bei Windows, mit verschiebbaren, größenveränderbaren, minimier- und maximierbaren Fenstern. Unterschiedliche Fenster-Manager (z.B. Mutter für GNOME, KWin für KDE).
• Workspaces: Unterstützt virtuelle Arbeitsbereiche, die mehrere Desktops für verschiedene Aufgaben ermöglichen.

Dateimanager

Windows:

• Explorer: Standard-Tool zum Durchsuchen und Verwalten von Dateien und Ordnern. Navigationsfenster links mit schnellen Zugriffen und Favoriten, rechts die Inhalte des ausgewählten Ordners.

Linux:

• Nautilus (GNOME Files): Standard-Dateimanager in GNOME mit einfacher Benutzeroberfläche.
• Dolphin: Standard-Dateimanager in KDE Plasma mit erweiterten Funktionen wie Split-View und umfassenden Anpassungsoptionen.

Systemeinstellungen

Windows:

• Einstellungen: Zugriff über Startmenü oder Benachrichtigungsfeld. Unterteilt in Kategorien wie System, Geräte, Netzwerk & Internet, Personalisierung und Konten.

Linux:

• GNOME Settings: Konsolidierte Einstellungen in einer einfachen, leicht navigierbaren Oberfläche. Kategorien wie Netzwerk, Bluetooth, Energieverwaltung und Barrierefreiheit.
• KDE System Settings: Umfassendes Kontrollzentrum mit zahlreichen Anpassungsoptionen. Kategorien umfassen Erscheinungsbild, Hardware, Netzwerk und Benutzerkonten.

Windows und Linux bieten beide robuste und vielseitige Benutzeroberflächen, jedoch mit unterschiedlichen Philosophien. Windows zielt auf eine konsistente und benutzerfreundliche Erfahrung mit wenig Anpassungsbedarf. Linux hingegen bietet eine große Auswahl an Desktop-Umgebungen, die unterschiedlich anpassbar sind, um den verschiedenen Bedürfnissen und Vorlieben der Benutzer gerecht zu werden. Beide Systeme haben ihre eigenen Stärken und sind je nach Nutzungsszenario und Benutzerpräferenz geeignet.

Ein Beitrag der sich mit der Benutzer- und der Rechteverwaltung unter Linux befasst, findet ihr hier:

Datei-Endungen Windows vs Linux

Wir schauen uns in folgenden Artikel mal die Datei-Endung an, und vergleichen diese mit Windows. Dies ist wichtig damit ihr wisst, was ihr mit bestimmten Dateien tun könnt, oder müsst.

Standard-Dateisysteme von Linux und Microsoft und ihre Kompatibilität

Beim Umstieg von Windows auf Linux oder beim parallelen Einsatz beider Betriebssysteme spielt die Kompatibilität der Dateisysteme eine wichtige Rolle. Linux nutzt standardmäßig das ext4-Dateisystem, während Windows auf NTFS setzt. Diese unterschiedlichen Dateisysteme haben spezifische Stärken und Eigenschaften, die für ihre jeweilige Plattform optimiert sind. Um nahtlos zwischen beiden Systemen arbeiten zu können und Daten problemlos auszutauschen, gibt es jedoch verschiedene Lösungen und gemeinsame Dateisysteme wie exFAT, die von beiden Betriebssystemen unterstützt werden.

Linux:

• Das standardmäßige Dateisystem für Linux ist ext4 (Fourth Extended Filesystem). Es bietet hohe Leistung, Zuverlässigkeit und unterstützt große Dateien und Festplatten.
• Andere gängige Dateisysteme unter Linux sind Btrfs, XFS und ZFS, die je nach Bedarf verschiedene Vorteile wie Snapshots, Selbstheilung und bessere Skalierbarkeit bieten.

Windows:

• Windows verwendet standardmäßig NTFS (New Technology File System). Es bietet robuste Leistung, dafür weniger Sicherheit und ist für große Festplatten und Dateien ausgelegt.
• Für Wechseldatenträger und ältere Systeme wird auch FAT32 und exFAT verwendet, wobei exFAT für größere Dateien und Partitionen besser geeignet ist.

Kompatibilität:

• Linux und NTFS: Linux kann NTFS-Partitionen lesen und schreiben, jedoch mit Hilfe von Treibern wie ntfs-3g, die in den meisten Distributionen vorinstalliert sind.
• Windows und ext4: Windows unterstützt ext4 nicht nativ. Um auf ext4-Partitionen zuzugreifen, müssen spezielle Softwarelösungen wie Ext2Fsd oder Ext2Read verwendet werden. Windows kann also einen USB Stick oder ein Datenträger, der mit ext4 formatiert wurden ist, nicht lesen.
• Gemeinsame Dateisysteme: Für den Austausch von Dateien zwischen Windows und Linux wird oft NTFS, exFAT oder FAT32 verwendet, da beide Betriebssysteme diese Dateisysteme nativ unterstützen.

Zusammengefasst bieten Linux und Windows unterschiedliche Dateisysteme, aber es gibt Wege, um ihre Kompatibilität zu gewährleisten, vor allem durch zusätzliche Software und die Verwendung von gemeinsam unterstützten Dateisystemen wie exFAT. Ein Beitrag der sich mit dem Thema Dateien Systeme befasst, finder ihr hier:

Software-Verfügbarkeit und Kompatibilität

Auf Windows seid ihr euch es gewöhnt, entweder Apps aus dem Market Store herunterzuladen und zu installieren, oder ihr installiert euch Software, in dem ihr .exe, oder .msi Dateien herunterladet. Hier werdet ihr meisst durch einen Installer geleitet, der euch auch ermöglicht Software an verschiedenen Pfaden eures Betriebssystems zu installieren. Dies läuft auf Linux mehr oder weniger ähnlich. Die meissten Distro haben integrierte Software Centren, in denen ihr übersichtlich in einer Oberfläche allmöglichen Apps findet. Software die nicht in den Software Centren integriert sind, findet ihr dann wiederrum beim Herausgeber der Software auf deren Webpage. Ein Installer wie zum Beispiel qApt installieren euch die Software schnell auf eurem Linux System. Im gegensatz zu Windows, werden Linux Programme zum grössten teil fest an bestimmte Stellen im Betriebssystem installiert

Wo finde ich Software für Linux und wie installiere ich diese

In den Linux Software Centren

Linux hat im Vergleich zu seinen Anfangstagen einen langen Weg zurückgelegt, was die Verfügbarkeit von Software angeht. Viele Linux-Distributionen bieten heute eine benutzerfreundliche Erfahrung, die stark an das gewohnte Vorgehen unter Windows angelehnt ist, mitlerweile meiner Meinung heutzutage sogar besser ist.

• Software Center: Ubuntu, Linux Mint und viele andere Distributionen verfügen über sogenannte "Software Center", die ähnlich funktionieren wie der App Store auf macOS oder der Microsoft Store auf Windows. Diese Software Center bieten eine grafische Schnittstelle, um Software zu suchen, zu installieren und zu verwalten. Du kannst nach Anwendungen kategorisiert suchen, Bewertungen und Beschreibungen lesen und die Software mit nur wenigen Klicks installieren.

Vorteile des Software Centers

• Einfache Installation: Software aus dem Software Center zu installieren, ist einfach und sicher, da alle Anwendungen von der Community oder den Distributions-Maintainern überprüft wurden.
• Automatische Updates: Anwendungen, die aus dem Software Center installiert werden, erhalten automatische Updates. Das bedeutet, dass ihr immer die neuesten Features und Sicherheitspatches erhaltet, ohne dass ihr manuell nach Updates suchen müsst.

Im Internet

Wie bei Windows findet ihr wichtige Software meisst beim Hersteller direkt zum download. Wir klären in den nachfolgenden Abschnitten, wie ihr die richtige Software für euer Linux System auswählt.

Wie wähle ich den richtigen Download von Software aus

Wenn ein Softwarehersteller verschiedene Linux-Versionen eines Programms zum Download anbietet, kann es manchmal verwirrend sein, die richtige auszuwählen. Hier ein einfaches Beispiel, das erklärt, wie ihr vorgehen solltet, um die passende Version für euer System auszuwählen:

Schritt 1: Kennt eure Systemarchitektur

Zuerst müsst ihr herausfinden, welche Architektur euer Prozessor verwendet. Die meisten modernen Computer verwenden 64-bit Prozessoren (auch bekannt als x64 oder amd64). Ältere oder sehr leichte Systeme könnten noch eine 32-bit Architektur verwenden ( Zum Beispiel ARM Geräte wie der Raspberry Pi 4 in älteren Distros)

• So findet ihr es heraus unter Linux:
  Öffnet ein Terminal und gebt den Befehl uname -m ein.
• Wenn die Ausgabe x86_64 oder amd64 ist, läuft euer System auf einer 64-bit Architektur.
• Eine Ausgabe wie i686 oder i386 bedeutet, dass es ein 32-bit System ist.

Schritt 2: Wählt die passende Distribution

Hersteller bieten oft spezielle Pakete für verschiedene Linux-Distributionen an, weil sich die mitgelieferten Bibliotheken und Abhängigkeiten unterscheiden können. Zu den gängigen Distributionen gehören:

• Ubuntu/Debian: Diese verwenden .deb Pakete.
• Fedora/Red Hat: Diese verwenden .rpm Pakete.
• Arch Linux: Diese verwenden Pakete aus dem Arch User Repository (AUR) oder tarballs.

Schritt 3: Überprüft die Version der Distribution

Einige Anbieter bieten Downloads speziell für ältere oder neuere Versionen einer Distribution an. Es ist wichtig, die Version eurer Installation zu kennen, um Kompatibilitätsprobleme zu vermeiden.

• So findet ihr die Version eurer Distribution heraus:
  Für Ubuntu oder Debian basierte Systeme, öffnet das Terminal und gebt lsb_release -a ein.
  Für Fedora oder andere RPM-basierte Systeme, probiert cat /etc/fedora-release oder cat /etc/redhat-release.

Schritt 4: Wählt das richtige Paket

Basierend auf euren Informationen (Architektur, Distribution, Version), wählt das passende Paket auf der Download-Seite:

• Beispiel: Ihr habt ein 64-bit Ubuntu 20.04 System.
• Wählt ein Paket, das als Programmname_amd64.deb für Ubuntu 20.04 gekennzeichnet ist.

Schritt 5: Installation von DEB-Paketen

Trotz der Bequemlichkeit des Software Centers gibt es eben manchmal Situationen, in denen ihr Software installieren musst, die dort nicht verfügbar ist. Viele Programme für Debian-basierte Distributionen wie Ubuntu oder Mint werden als DEB-Pakete bereitgestellt. Hier ist, wie man sie installiert:

1. Herunterladen: Ladet das DEB-Paket von der offiziellen Website des Anbieters herunter. Achtet darauf, dass ihr wie beschrieben die richtige Version für eure Distribution und Architektur wählt.
2. Installation via GUI: Die meisten Linux-Distributionen ermöglichen es euch, DEB-Dateien durch einen Doppelklick zu installieren. Dies öffnet ein Fenster, das ähnlich wie ein Installationsassistent unter Windows funktioniert, wo ihr den Installationsprozess starten könnt.
3. Installation via Terminal: Falls ihr die Installation lieber über das Terminal ausführen möchtet, könnt ihr das Paket mit dem Befehl dpkg installieren. Öffnet ein Terminalfenster, navigiert zu dem Verzeichnis, welches die heruntergeladene DEB-Datei enthält, und führe folgenden Befehl aus:

   sudo dpkg -i paketname.deb

Falls Abhängigkeiten fehlen sollten, könnt ihr diese nach der Installation des DEB-Pakets mit dem folgenden Befehl installieren. In der Regel ist das aber kaum der Fall.

   sudo apt-get install -f

Weitere Installationsmethoden

Besucht hier für weitere Informationen unseren Beitrag zu den verschiedensten Installationsmethoden für Linux Debian, Ubuntu und Mint Systeme. Hier erklären wir euch was deb, snaps, flatpaks und AppImages genauer sind:

Wartung und Management

Die Wartung eures Linux-Systems ist dank der integrierten Tools und des Software Centers relativ unkompliziert. Regelmäßige Updates helfen nicht nur dabei, deine Software auf dem neuesten Stand zu halten, sondern auch Sicherheitslücken schnell zu schließen. Es ist ratsam, regelmäßig das Update-Management eurer Distribution zu nutzen, um sicherzustellen, dass euer System und eure Anwendungen optimal laufen.

Durch diese Strukturen ist Linux heute zugänglicher denn je, und die Notwendigkeit, die Kommandozeile für alltägliche Aufgaben zu nutzen, hat stark abgenommen. Das macht Linux zu einer attraktiven Alternative für Nutzer, die von Windows umsteigen möchten.

Updates

• Windows: Updates werden automatisch heruntergeladen und installiert, manchmal zu Zeiten, die nicht immer ideal sind. Das System kümmert sich im Hintergrund um die meisten Sicherheits- und Wartungsarbeiten.
• Linux: Ihr habt mehr Kontrolle über Updates. Diese können über das Terminal oder eine Update-Verwaltung gesteuert werden. Ihr entscheidet, wann und was aktualisiert wird.

Softwarealternativen für Windows Programme

Wenn ihr von Windows auf Linux umsteigt, gibt es viele gängige Softwarealternativen, die ähnliche Funktionen bieten wie euch bekannte Programme. Hier sind einige wichtige Beispiele:

Office-Paket

Auf Windows ist Microsoft Office die Standard-Office-Suite. Für Linux gibt es LibreOffice oder Apache OpenOffice als Alternative. Beide bieten Textverarbeitung (Writer), Tabellenkalkulation (Calc), Präsentationen (Impress) und mehr. Schaut im verlinkten Beitrag vorbei zu weitere Infos zu Office auf Linux:

Webbrowser

Microsoft Edge ist der Standardbrowser auf Windows. Auf Linux könnt ihr Firefox nutzen, einen leistungsstarken, sicheren und privatsphärenfreundlichen Browser. Alternativ gibt es auch Chromium, die Open-Source-Basis von Google Chrome oder Brave, und den Tor Browser als Privacy optimierte Browser Varianten.

Bildbearbeitung

Adobe Photoshop ist auf Windows weit verbreitet. GIMP (GNU Image Manipulation Program) ist die entsprechende Alternative auf Linux. GIMP bietet viele Funktionen für die Bildbearbeitung und ist sehr leistungsfähig. Es gibt sehr viel Fachbücher und Videos auf Youtube oder ähnlichen Plattformen, wie man mit GIMP ähnlich vielfältig arbeitet, wie mit Adobe Photoshop.

E-Mail-Client

Microsoft Outlook ist der gängige E-Mail-Client auf Windows. Auf Linux könnt ihr Thunderbird verwenden, einen flexiblen E-Mail-Client von Mozilla mit umfangreichen Erweiterungsmöglichkeiten. Wie man seite Outlook Mails in Thunderbird importiert, erfahrt ihr im verlinkten Beitrag. Falls ihr erstmal mit Thunderbird überfordert seid, könnt ihr eure Mails auch weiterhin bearbeiten, indem ihr die Browserbasierten Logins eures Email Anbieters verwendet.

Mediaplayer

Windows Media Player ist der Standardmediaplayer auf Windows. Auf Linux bietet VLC Media Player eine ausgezeichnete Alternative, die eine breite Palette an Video- und Audioformaten unterstützt. Er ist dem Funktionsumfang vom Windows Media Play deutlich überlegen.

Texteditor/IDE

Notepad++ ist ein beliebter Texteditor auf Windows. Für Linux gibt es zum Beispiel Kate, einen leistungsstarken, erweiterbaren Code-Editor von KDE. Alternativ könnt du auch Sublime Text verwenden, einen beliebten Editor für Code, Markup und Prosa.

Dateimanager

Der Windows Explorer ist der Standard-Dateimanager auf Windows. Auf Linux könnt ihe Nautilus verwenden, wenn ihr GNOME nutzt, oder Dolphin, wenn ihr KDE bevorzugt. Beide bieten eine benutzerfreundliche Datei- und Verzeichnisverwaltung. Auf Linux sind per Standard natürlich bereits entsprechende Dateien-Explorer installiert.

Systemwartung

CCleaner ist ein bekanntes Wartungstool auf Windows. Auf Linux gibt es BleachBit, das unnötige Dateien reinigt und die Privatsphäre schützt.

Datensicherung

Acronis True Image ist ein bekanntes Backup-Tool auf Windows. Auf Linux gibt es Deja Dup oder Timeshift, eine einfache und automatisierte Datensicherungslösung.

Virtualisierung

VMware und VirtualBox sind gängige Virtualisierungslösungen auf Windows. VirtualBox ist auch auf Linux verfügbar und bietet eine kostenlose Möglichkeit, Gast-Betriebssysteme zu betreiben.

Diese Alternativen bieten oft ähnliche Funktionalitäten und sind in der Regel kostenlos. Sie können auf den meisten Linux-Distributionen installiert und verwendet werden, sodass der Umstieg von Windows auf Linux reibungslos verläuft. Im Beitrag unten findet ihr weitere Alternativen in einem ausführlichen Artikel:

Drucken und Scannen

Drucken und Scannen unter Linux: Was Umsteiger erwartet

Wenn ihr von Windows auf Linux umsteigt, werdet ihr feststellen, dass das Drucken und Scannen etwas anders funktioniert. Während es auf Windows oft spezialisierte Software von Druckerherstellern gibt, die installiert werden muss, ist dies bei Linux nicht immer der Fall. Hier ist, was euch erwartet und wie ihr damit umgehen könnt.

Drucken unter Linux

Kompatibilität:

• Die besten Chancen, dass euer Drucker funktioniert, ist das Gerät über das Netzwerk zu verbinden. Netzwerkdrucker und Drucker mit integriertem Wi-Fi funktionieren in der Regel problemlos.
• Probleme gibt es manchmal , fall Drucker nur via USB verbunden werden können.
• Die meisten modernen Drucker funktionieren gut mit Linux, insbesondere wenn sie die gängigen Druckerprotokolle wie PCL oder PostScript unterstützen.
• HP-Drucker sind besonders gut unterstützt dank des HP Linux Imaging and Printing (HPLIP) Projekts, das umfassende Treiber und Software bereitstellt.
• Brother gehört zu den Herstellern, die ebenso per Default ohne Installation von Treiber auf Linux funktioniert.

Installation:

• Linux nutzt das Common Unix Printing System (CUPS) als Druckerverwaltung. CUPS bietet eine webbasierte Schnittstelle, über die ihr Drucker hinzufügen, konfigurieren und verwalten könnt.
• Viele Drucker werden automatisch erkannt und eingerichtet, sobald sie an das Netzwerk angeschlossen werden.
• Bei HP Druckern müssen teilweise noch bestimmte Treiber installiert werden. Linux Mint beinhaltet die meissten Drucker Treiber von Haus aus.

Einschränkungen:

• Einige spezialisierte Funktionen, die durch herstellerspezifische Windows-Software angeboten werden (z.B. erweiterte Tintenstandsanzeigen oder spezielle Druckmodi), sind möglicherweise nicht verfügbar.
• Ältere Drucker oder solche, die auf proprietäre Treiber angewiesen sind, können Schwierigkeiten bereiten oder überhaupt nicht funktionieren.

Scannen unter Linux

Kompatibilität:

• Die meisten Scanner und Multifunktionsdrucker werden von Linux gut unterstützt, insbesondere solche, die SANE (Scanner Access Now Easy) kompatibel sind.
• Auch hier sind HP-Geräte gut unterstützt durch das HPLIP-Projekt.

Installation:

• SANE ist das Backend für Scanner-Unterstützung unter Linux und funktioniert mit vielen gängigen Geräten.
• Simple Scan, Skanlite und XSane sind benutzerfreundliche Frontend-Anwendungen, die das Scannen unter Linux erleichtern.

Einschränkungen:

• Ähnlich wie beim Drucken können spezialisierte Funktionen, die durch herstellerspezifische Software angeboten werden (z.B. erweiterte Scan-Modi oder Dokumentenverwaltung), möglicherweise fehlen.
• Proprietäre Scanner-Treiber sind selten, was die Unterstützung für einige Geräte einschränken kann.

Für die meisten Benutzer ist das Drucken und Scannen unter Linux nicht umständlich. Moderne Drucker und Scanner werden oft automatisch erkannt und konfiguriert. Die Nutzung von CUPS und SANE erleichtert den Prozess erheblich. Dennoch gibt es Ausnahmen, insbesondere bei älteren oder spezialisierten Geräten, bei denen die Unterstützung eingeschränkt sein kann. In solchen Fällen kann es notwendig sein, nach spezifischen Linux-Treibern oder alternativen Lösungen zu suchen. Im Allgemeinen bieten jedoch die meisten gängigen Geräte eine gute Unterstützung und Integration in die Linux-Umgebung. Ein Artikel der sich mit dem Thema Scannen & Sane befasst, haben wir ebenfalls hier geschrieben:

Meine Software spinnt, oder startet nicht mehr

Wenn ihr auf Linux umsteigt, werdet ihr vielleicht feststellen, dass der Umgang mit Fehlern und Problemen in Apps ein wenig anders läuft als unter Windows. Eine der Stärken von Linux ist der effiziente Umgang mit Updates, die oft schnell und unkompliziert helfen, Fehler in Anwendungen zu beheben. Hier ist, was ihr tun könnt, wenn ihr auf Probleme stößt:

Schritt 1: Verwendet das Update-Center eurer Distribution

Fast jede Linux-Distribution hat ein zentrales Update-Center oder einen Paketmanager, der es euch leicht macht, eure installierte Software auf dem neuesten Stand zu halten. Hier sind ein paar Tipps dazu:

• Regelmäßige Updates: Unter Linux ist es besonders sinnvoll, eure Software regelmäßig zu aktualisieren. Linux-Updates sind nicht nur für die Sicherheit wichtig, sondern verbessern auch die Stabilität eurer Anwendungen und beheben häufig auftretende Fehler.
• Update-Center nutzen: Öffnet das Update-Center eurer Distribution (wie z.B. "Software Updater" in Ubuntu oder "Update Manager" in Mint). Diese Tools zeigen euch verfügbare Updates für euer System und eure Anwendungen. Sie können automatisch nach neuen Updates suchen und euch auffordern, diese zu installieren.
• Terminal-Befehle für Updates: Wenn ihr euch schon ein wenig mit dem Terminal vertraut gemacht habt, könnt ihr Updates auch direkt darüber installieren. Befehle wie sudo apt update und sudo apt upgrade (für basierend auf Debian-Distributionen) überprüfen und installieren verfügbare Updates.

Schritt 2: Fehler beheben, wenn Updates nicht helfen

Manchmal reicht ein einfaches Update nicht aus, um ein Problem zu lösen. Hier sind weitere Schritte, die ihr unternehmen könnt:

• Fehlerberichte und Logs: Überprüft die Fehlerlogs und -berichte, die oft Hinweise auf die Ursache des Problems geben. Ihr könnt Zugang zu diesen Logs über Tools wie System Log Viewer bekommen oder im Terminal mit Befehlen wie dmesg oder journalctl <Dienstname>.
• Community-Foren und Support nutzen: Nutzt die Linux-Community. Foren von Ubuntu, Fedora, oder spezifischen Anwendungen sind oft voll mit Nutzern, die ähnliche Probleme erlebt haben und Lösungen teilen. Links dazu habt ihr weiter oben erhalten.
• Reinstallation der App: Manchmal kann das Deinstallieren und erneute Installieren einer Anwendung Abhilfe schaffen. Das kann insbesondere bei schwerwiegenden Problemen oder korrupten Installationen nützlich sein.

Schritt 3: Backup-Strategie

• Regelmäßige Backups: Bevor ihr größere Updates oder Fehlerbehebungen durchführt, ist es klug, regelmäßig Backups eurer wichtigen Daten zu machen. Tools wie Deja Dup (für Ubuntu) oder Timeshift bieten einfache Möglichkeiten, eure Daten zu sichern.

Indem ihr regelmäßige Updates durchführt und aktiv an der Linux-Community teilnimmt, könnt ihr viele der gängigen Probleme effektiv vermeiden oder schnell lösen. Linux gibt euch viel Kontrolle, fordert aber auch, dass ihr proaktiv bleibt, besonders was die Wartung eures Systems angeht.

Hier 2 Beiträge, die euch Sicherungen eures Systems auf verschiedene Art und Weisen durchführen lässt:

Ich benötige unbedingt eine bestimmte Windows Software!

Für Anfänger, die von Windows auf Linux umsteigen und bestimmte Windows-Software weiter nutzen möchten (wie Steuererklärungstools), gibt es zwei praktikable Lösungen: WINE und Virtualisierung.

WINE

WINE (Wine Is Not an Emulator) ist eine Kompatibilitätsschicht, die es ermöglicht, Windows-Programme direkt unter Linux auszuführen. WINE übersetzt Windows-Systemaufrufe in Linux-äquivalente Aufrufe, sodass viele Windows-Anwendungen ohne die Notwendigkeit eines vollständigen Windows-Betriebssystems laufen können.

Vorteile:

• Performance: Da WINE keine virtuelle Maschine ist, läuft die Software oft schneller als in einer virtualisierten Umgebung.
• Einfachheit: Benutzer können Windows-Programme direkt aus ihrem Linux-Desktop heraus starten, ohne zwischen Betriebssystemen wechseln zu müssen.
• Kostenlos: WINE ist kostenlos und Open Source, was bedeutet, dass es ohne zusätzliche Kosten genutzt werden kann.

Nachteile:

• Kompatibilität: Nicht alle Windows-Programme laufen perfekt unter WINE. Einige Anwendungen können Fehler haben oder gar nicht starten.
• Konfiguration: Manchmal erfordert WINE zusätzliche Konfigurationen oder Anpassungen, um bestimmte Programme korrekt auszuführen.

Wie man WINE verwendet, haben wir euch in diesem Artikel zusammengefasst:

Virtualisierung

Virtualisierung ermöglicht es, ein vollständiges Windows-Betriebssystem innerhalb einer virtuellen Maschine (VM) unter Linux zu betreiben. Tools wie VirtualBox oder VMware erlauben es, Windows neben Linux zu installieren und auszuführen.

Vorteile:

• Kompatibilität: Eine virtuelle Maschine bietet eine nahezu vollständige Windows-Umgebung, sodass praktisch alle Windows-Anwendungen ohne Kompatibilitätsprobleme laufen.
• Isolierung: Anwendungen laufen in einer isolierten Umgebung, was das Risiko von Systemkonflikten oder Sicherheitsproblemen reduziert.

Nachteile:

• Ressourcenintensiv: Virtualisierte Umgebungen benötigen mehr Systemressourcen (CPU, RAM, Speicher), was auf weniger leistungsfähigen Computern zu Performance-Einbußen führen kann.
• Kosten: Eine Windows-Lizenz ist erforderlich, um Windows in einer VM zu installieren, was zusätzliche Kosten verursachen kann.

Einer der besten Möglichkeiten Windows Software unter Linux laufen zu lassen, ist sich eine günstige Windows 10 Lizenz zu kaufen, und diese in VirtualBox auf dem Linux zu betreiben. Windows 11 macht auf virtuellen Maschinen teilweise immer noch Probleme. Ein Artikel auf Englisch, findet ihr dazu hier:

https://itsfoss.com/install-windows-10-virtualbox-linux

Für Anfänger, die von Windows auf Linux umsteigen und spezifische Windows-Software weiterhin nutzen möchten, bieten WINE und Virtualisierung effektive Lösungen. WINE ist ideal für Benutzer, die leichte bis mittlere Anwendungen mit minimalem Ressourcenaufwand betreiben möchten, während Virtualisierung die beste Wahl für Anwendungen ist, die vollständige Kompatibilität und Leistung erfordern. Beide Ansätze ermöglichen es, die Vorteile von Linux zu genießen, ohne auf gewohnte Windows-Programme verzichten zu müssen.

Sicherheit vor Viren

Ein wesentlicher Vorteil von Linux gegenüber Windows ist seine erhöhte Sicherheit gegenüber Viren und Malware. Diese höhere Sicherheit beruht auf mehreren Faktoren.

Erstens, die Architektur von Linux ist von Grund auf sicherer gestaltet. In Linux sind Benutzer standardmäßig keine Administratoren (root). Sie arbeiten meist mit eingeschränkten Rechten, was bedeutet, dass selbst wenn ein Virus den Computer infiziert, er keine kritischen Systemdateien ohne spezielle Berechtigungen ändern kann. Bei Windows hingegen arbeiten viele Benutzer mit Administratorrechten, was Malware leichtes Spiel gibt, umfassenden Schaden anzurichten.

Zweitens, die Struktur der Software-Installation in Linux erhöht die Sicherheit erheblich. Software wird in der Regel aus offiziellen, zentralisierten Repositories installiert, die sorgfältig gepflegt und auf Sicherheit überprüft werden. Das reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass Benutzer unwissentlich infizierte Software herunterladen und installieren. Im Gegensatz dazu ist es bei Windows üblich, Software aus verschiedenen Quellen im Internet herunterzuladen, was das Risiko erhöht, auf schädliche Software zu stoßen.

Drittens, die Vielfalt und Offenheit von Linux. Es gibt viele verschiedene Linux-Distributionen, und der Quellcode ist für jeden zugänglich. Diese Offenheit ermöglicht es der Gemeinschaft, Schwachstellen schnell zu entdecken und zu beheben. Darüber hinaus macht die Vielfalt der Distributionen es schwieriger für Malware, sich weit zu verbreiten, da ein Virus, der für eine spezifische Distribution entwickelt wurde, nicht notwendigerweise auf anderen Distributionen funktioniert.

Schließlich spielt auch die geringere Verbreitung von Linux eine Rolle. Da Linux auf Desktops weniger verbreitet ist als Windows, ist es ein weniger attraktives Ziel für Malware-Entwickler. Sie konzentrieren sich lieber auf Windows, da sie dort eine größere Anzahl potenzieller Opfer finden.

Zusammengefasst bieten die strengere Benutzerrechteverwaltung, die sichere Softwareverteilung, die offene Gemeinschaft und die geringere Verbreitung von Linux einen besseren Schutz vor Viren und Malware im Vergleich zu Windows:

• Windows: Häufig im Visier von Viren und Malware, daher ist ein gutes Antivirus-Programm ein Muss.
• Linux: Generell als sicherer betrachtet, vor allem wegen seiner weniger verbreiteten Nutzung und der Art, wie Benutzerberechtigungen gehandhabt werden. Viren sind seltener, aber ein bewusstes Surfen im Internet ist trotzdem wichtig.

In diesem Beitrag erfahrt ihr ausserdem mehr über Antivirus Systeme auf Linux und Co:

Wie steigere ich meine Privatsphäre und Sicherheit

Ein großer Schritt in Richtung Privatsphäre ist bereits getan, wenn man von Windows auf Linux umsteigt. Mit dem Wechsel zu Linux befreit man sich von der "Windows-Wanze" und hat damit einen wichtigen Beitrag zum Schutz der eigenen Privatsphäre geleistet. Die meissten Distros sammeln und übermitteln keine persönlichen Daten an zentrale Server, was bedeutet, dass eure Aktivitäten nicht ständig überwacht und aufgezeichnet werden. So habt ihr die Kontrolle über eure Daten und könnt sicherer und privater arbeiten.

Sicherheit und Privatsphäre sind zwei der Hauptgründe, warum viele Nutzer sich für den Umstieg auf Linux entscheiden. Linux-Systeme sind von Grund auf dafür bekannt, robuste Sicherheitsfeatures zu bieten. Hier sind ein paar Tipps, wie ihr die Sicherheit und Privatsphäre auf eurem Linux-System noch weiter verbessern könnt:

Nutzt die eingebaute Sicherheit von Linux

Linux bietet bereits eine starke Grundlage für Sicherheit:

• Benutzerrechte und Zugriffskontrolle: Linux verwendet ein striktes Berechtigungssystem. Programme haben nur die Rechte, die sie benötigen, und Benutzer können gefährliche Aktionen (wie das Ändern des Betriebssystems) nicht ohne Administratorrechte (root) durchführen.
• SELinux/AppArmor: Viele Distributionen verwenden Sicherheitserweiterungen wie SELinux (Security-Enhanced Linux) oder AppArmor, die eine zusätzliche Schutzschicht bieten, indem sie Anwendungen nur erlauben, auf bestimmte Ressourcen zuzugreifen. SELinux/AppArmor ist quasi ein eingebautes Antivirusprogramm.

DNS-Server ändern

Der DNS-Server, den ihr verwendett, kann einen großen Einfluss auf eure Privatsphäre haben. Einige DNS-Provider wie zum Beispiel der Service Internetprovider, oder auch die Google DNS Server protokollieren eure Anfragen oder filtern Inhalte. Deshalb ist es sinnvoll den Standard-DNS Servers zu ändern.

• Privatsphäre-fokussierte DNS-Server: Ihr könnt zu DNS-Servern wechseln, die bekannt dafür sind, die Privatsphäre zu respektieren, wie zum Beispiel die Server von Mulvad oder digitale-gesellschaft.ch. Diese Anbieter sammeln keine Nutzerdaten und verkaufen diese weiter oder speichern die Anfrage auf ihren Servern. Wir beitreiben auch unseren eigenen DNS Server
• DNS over TLS: Viele moderne Systeme und Browser erlauben es euch, eure DNS-Anfragen über HTTPS oder TLS zu senden, was verhindert, dass Dritte eure Anfragen mitlesen können.

Wir ihr euren DNS Server auf eurem Linux Systemem, oder anderen Geräte ändert, erfahrt ihr hier in diesem Beitrag:

Verwendung von Open-Source-Software

Eine der großen Stärken von Linux ist die Verfügbarkeit von Open-Source-Software, die oft transparenter und vertrauenswürdiger ist, da der Quellcode öffentlich einsehbar ist:

• Transparenz: Open-Source-Programme ermöglichen es euch und unabhängigen Experten, den Code auf Sicherheitslücken oder Hintertüren zu überprüfen.
• Empfohlene Anwendungen: Nutze Open-Source-Anwendungen, die für ihre Sicherheit bekannt sind, wie Thunderbird für E-Mails, LibreOffice für Büroarbeiten und Firefox oder Chromium für das Surfen im Internet. Einen Beitag dazu haben wir euch weiter oben bereits verlinkt.

Weitere Privacy Tipps

Weitere Privacy Tipps findet ihr speziell hier in der Kategorie Privacy Tipps.

Unsere Server für mehr Privatsphäre

Für verschiedene Dienste betreiben wir unsere eigenen Server und Dienstleistungen. Schaut dafür gerne hier vorbei. Die Nutzung ist gratis:

Die Basics der Komandozeile lernen? Sinnvoll aber nicht unbedingt nötig

Heutzutage ist es nicht mehr zwingend notwendig, die Befehlszeile (auch bekannt als Terminal oder Konsole) zu beherrschen, um Linux effektiv zu nutzen. Dies ist eine erhebliche Veränderung im Vergleich zu früheren Zeiten, als die Befehlszeile oft unerlässlich war, um das Betriebssystem zu bedienen und verschiedene Aufgaben zu erledigen.

Moderne Linux-Distributionen wie Ubuntu, Fedora und Mint bieten benutzerfreundliche grafische Benutzeroberflächen (GUIs), die denen von Windows oder macOS ähneln. Diese Oberflächen ermöglichen es Benutzern, die meisten alltäglichen Aufgaben – wie das Verwalten von Dateien, das Installieren und Ausführen von Software, das Konfigurieren von Einstellungen und das Zugreifen auf das Internet – ohne die Notwendigkeit, Kommandozeilenbefehle zu kennen oder zu verwenden, durchzuführen.

Zusätzlich haben Entwicklungen in den Software-Repositories und Paketmanagern es einfacher gemacht, neue Programme zu installieren und Systemaktualisierungen durchzuführen, oft über einfache, grafisch gestützte Tools. Selbst komplexere Systemwartungsarbeiten, die traditionell eine Herausforderung ohne Befehlszeilenkenntnisse darstellten, können heute über spezialisierte GUI-basierte Anwendungen verwaltet werden.

Trotzdem kann ein Grundverständnis der Befehlszeile in bestimmten Situationen von Vorteil sein, wie zum Beispiel bei der Fehlerbehebung, der Automatisierung von Aufgaben durch Skripte oder beim Zugriff auf Server und entfernte Systeme. Aber für alltägliche Benutzer und Standardnutzungsszenarien ist das Erlernen der Befehlszeile für Linux nicht mehr eine unumgängliche Anforderung. Falls ihr aber trotzdem vorhabt, die Basics der Befehlszeile kennen zu lernen, für den haben wir hier einen einfachen Artikel geschrieben:

Geduld und Motiation

Beim Umstieg von Windows und Linux benötigt es vor allem etwas, Motivation! Mit Window umzugehen habt ihr auch nicht in einem Monat erlernt Windows verwenden wir seid Jahrzenten und sind uns mehr oder weniger gewöhnt, wo etwas zu finden ist, beziehungsweise wie die Dinge so funktionieren. Es ist also völlig normal, dass man beim Umstieg nicht immer gleich alles findet, oder gleich alles klappt. Habt also Geduld mit euch selbst. Der Wechsel von Windows zu Linux ist wie der Umzug in ein neues Land mit einer anderen Sprache und Kultur. Es braucht seine Zeit, sich zurechtzufinden, aber sobald ihr drin seid, könnte es euch sogar besser gefallen als vorher!

Das Eintauchen in die Welt von Linux kann eine aufregende Reise sein, insbesondere für diejenigen, die sich nach einer frischen Perspektive auf ihre Computererfahrung sehnen. Linux bietet nicht nur eine Alternative zu den etablierten Betriebssystemen von Großkonzernen wie Microsoft, sondern eröffnet auch die Möglichkeit, ein tieferes Verständnis und eine größere Kontrolle über die eigene digitale Umgebung zu erlangen.

Ein Wechsel zu Linux kann bedeuten, Teil einer lebendigen und engagierten Gemeinschaft zu werden, die auf Offenheit, Zusammenarbeit und die gemeinsame Verbesserung ihrer Software setzt. Im Gegensatz zu proprietären Systemen, die oft geschlossen und restriktiv sind, ist Linux ein Beispiel für die Kraft offener Quellen (Open Source). Jeder Nutzer kann nicht nur Einblick in den Code erhalten, sondern auch Änderungen vorschlagen oder eigene Versionen entwickeln. Dies fördert nicht nur Transparenz und Sicherheit, sondern stärkt auch das Gefühl der Unabhängigkeit von den wirtschaftlichen Interessen großer Softwarehersteller.

Darüber hinaus kann die Auseinandersetzung mit Linux eine Bereicherung für die persönliche und berufliche Entwicklung sein. Das Erlernen der Nutzung von Linux und seiner vielfältigen Tools kann wertvolle technische Fähigkeiten schärfen, die in vielen IT-Bereichen gefragt sind. Für Technikbegeisterte bietet Linux eine Spielwiese für Experimente – von der Softwareentwicklung bis zur Netzwerksicherheit.

In einer Zeit, in der Bedenken bezüglich Datenschutz und -sicherheit zunehmen, bietet Linux eine attraktive Alternative, die mehr Kontrolle und geringere Abhängigkeit von den Datensammlungspraktiken großer Unternehmen verspricht. So wird nicht nur die technische Kompetenz gefördert, sondern auch ein wichtiger Beitrag zur digitalen Selbstbestimmung geleistet. Das Entdecken von Linux ist somit nicht nur das Erlernen eines neuen Betriebssystems – es ist ein Schritt hin zu größerer Unabhängigkeit und einem bewussteren Umgang mit Technologie.

Häufige Fragen zum Umstieg von Windows auf Linux

Was passiert mit meinem Windows-10-PC nach dem Support-Ende?

Der PC läuft weiter, bekommt aber seit dem 14. Oktober 2025 keine kostenlosen Sicherheitsupdates mehr. Über das ESU-Programm lassen sich diese noch bis längstens 13. Oktober 2026 verlängern. Wer das Gerät nicht ausmustern oder auf Windows 11 zwangsupgraden möchte, fährt mit einem Umstieg auf Linux am nachhaltigsten – gerade ältere Hardware läuft damit oft sogar flotter als zuvor.

Welche Linux-Distribution ist Windows am ähnlichsten?

Als Klassiker für Umsteiger gilt Linux Mint mit der Cinnamon-Oberfläche: Startmenü, Taskleiste und Systray fühlen sich sofort vertraut an. Auch Zorin OS ist sehr Windows-nah. Welche Distribution am besten zu euren Bedürfnissen passt, zeigen euch unser Vergleich Welches Linux-Betriebssystem? sowie der interaktive Linux-Finder.

Ist Linux schwierig für Anfänger?

Nein. Moderne Distributionen lassen sich vollständig über eine grafische Oberfläche bedienen – Programme installiert ihr bequem über einen App-Store, ganz ohne Kommandozeile. Der Umstieg fühlt sich für die meisten ähnlich an wie der Wechsel von einer Windows-Version zur nächsten.

Läuft meine Windows-Software unter Linux?

Für die allermeisten Windows-Programme gibt es hervorragende Linux-Alternativen (siehe den Abschnitt «Softwarealternativen» weiter oben). Spezielle Anwendungen, die es nur für Windows gibt, lassen sich häufig über WINE oder in einer virtuellen Maschine weiterbetreiben.

Was kostet Linux?

Nichts. Praktisch alle gängigen Distributionen sind komplett kostenlos – inklusive aller Updates und des grössten Teils der verfügbaren Software. Anders als bei Windows fallen weder Lizenz- noch ESU-Gebühren an.

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Was ist chroot

Der Begriff „chroot“ steht für „change root“ und ist eine Operation, die den sichtbaren Root-Verzeichnisbaum für den aktuellen Prozess und seine Childs ändert. Mit chroot könnt ihr den Root-Verzeichnispfad eines Prozesses auf ein Unterverzeichnis eurer Wahl setzen. Das bedeutet, dass der Prozess und alle seine Kindprozesse Dateien und Pfade relativ zu diesem neuen Wurzelverzeichnis (root directory) sehen und nicht zu dem des eigentlichen Hostsystems.

Die Hauptanwendung von chroot ist die Isolation: Prozesse innerhalb einer chroot-Umgebung können nicht auf Dateien außerhalb dieses Verzeichnisbaums zugreifen. Das macht chroot zu einem nützlichen Werkzeug für sicheres Testen, Entwicklung, und zur Systemwiederherstellung, indem man zum Beispiel sicherstellt, dass die Prozesse nur auf bestimmte Teile des Systems Zugriff haben.

Was ist ein Linux Live-System

Ein Linux Live-System ist ein komplettes Betriebssystem, das von einem bootfähigen Medium wie einem USB-Stick oder einer DVD ausgeführt wird, ohne dass es auf der Festplatte des Computers installiert werden muss. Diese Systeme laden das gesamte Betriebssystem in den RAM des Computers, was bedeutet, dass nach dem Neustart keine Spuren auf dem verwendeten Computer hinterlassen werden.

Linux Live-Systeme werden häufig für Systemreparaturen, Software-Demonstrationen, Systemwiederherstellung oder sicheres Surfen verwendet. Da sie das lokale System nicht verändern, sind sie auch eine gute Wahl für das Testen neuer Linux-Distributionen, ohne das bestehende Betriebssystem zu beeinträchtigen.

Benötigte Werkzeuge

• Einen USB Stick
• Eine Linux Distro wie Linux Mint oder Ubuntu
• Balena Etcher

Live Stick erstellen

Zunächst benötigt ihr einen bootfähigen USB-Stick mit einer Linux-Distribution. Beliebte Optionen sind Ubuntu, oder Linux Mint. Ihr könnt das ISO-Image von der offiziellen Website der Distribution herunterladen und mithilfe eines Tools wie Balena Etcher den Stick bootfähig machen. Auf einem Windows System könnt ihr euch einen bootfähigen Stick zum Beispiel auch mit rufus erstellen.

Ladet euch zum Beispiel Linux Mint hier herunter, und flasht das Image mit einem Flashwerkzeug eurer Wahl auf den Stick.

Booten vom USB-Stick

Steckt den USB-Stick in den Computer und starte neu. Ihr müsst die Boot-Reihenfolge im BIOS oder UEFI anpassen, damit der Computer von USB Stick bootet. Schaut direkt nach dem Starten eures Rechners nach Hinweisen wie ihr ins BIOS kommt, meisst ist das aber die DEL oder F2 Taste. Hämmert die Taste bis ihr ins BIOS kommt. Viele BIOSe haben auch ein kürzel um die Bootreihenfolge direkt zu wechseln. Mögliche Tastenkürzel währen F9, F10 oder F12. Seid ihr euch nicht sicher, findet ihr eventuel Information in der Bedienungsanleitung eures Rechners, oder ihr findet heraus welches Mainboard installiert ist, den dann könnt ihr beim Hersteller suchen, welche dann meisstens immer die selben Tastenkürzel verwenden.

Im Tab Boot im Bios könnt ihr die Bootreihenfolge einstellen. Wählt den USB Stick als erstes Bootlaufwerk aus.

Passwort zurücksetzen

Systempartition identifizieren

Sobald ihr im Live-System seid, öffnt das Terminal. Ihr müsst herausfinden, welche Partition eure Linux-Installation enthält. Das könnt ihr mit folgendem Befehl tun:

sudo fdisk -l

Suche in den aufgelisteten Partitionen nach derjenigen mit dem Linux-Dateisystem:

Partition einbinden

Jetzt müsst ihr die richtige Partition einbinden. Zuerst erstellen wir uns einen Ordner indem wir das Linux System mounten. Dass geht mit

sudo mkdir /mnt/linux

Ersetzt die Partition nach /dev/ mit der Partition, die eure Linux-Installation enthält, zum Beispiel in meinem screenshot nvme0n1p3

sudo mount /dev/nvme0n1p3 /mnt

Chroot-Umgebung vorbereiten

Um die Chroot-Umgebung korrekt zu verwenden, müsst ihr einige Systemordner einbinden, damit das System ordnungsgemäß funktioniert:

sudo mount --bind /dev /mnt/dev
sudo mount --bind /proc /mnt/proc
sudo mount --bind /sys /mnt/sys

chroot-Umgebung betreten

Mit dem folgenden Befehl wechselt ihr in die chroot-Umgebung eurer Linux-Installation auf der Festplatte:bash

sudo chroot /mnt

Passwort zurücksetzen

Mit dem Befehl sudo passwd <benutzername> könnt ihr das Passwort für den jeweiligen Account zurücksetzen. Wechselt das Passwort für euren Benutzer mit beispielsweise mit:

sudo passwd mario

und

sudo passwd root

falls ihr auch das root Passwort vergessen habt.

chroot-Umgebung verlassen und aufräumen

Gebt exit ein, um die chroot-Umgebung zu verlassen. Unmountet die gebundenen Verzeichnisse und die Festplatten:

sudo umount /mnt/sys
sudo umount /mnt/proc
sudo umount /mnt/dev
sudo umount /mnt

System neu starten

Anschliessend könnt ihr das Live System herunterfahren und den USB Stick entfernen. Vergesst nicht, die Bootreihenfolge im BIOS wieder zu zu korrigieren und euer Linux Systemlaufwerk an die erste Stelle zu rücken. Versucht euch anschliessend, mit euren neu erstellem Passwort anzumelden. Habt ihr alles richtig gemacht, seid ihr nun wieder in eurem Linux System

Fazit

Dieses Verfahren ist besonders nützlich, da es euch vollständigen Zugriff auf das Dateisystem und alle Konfigurationsmöglichkeiten bietet, genau so, als würdet ihr direkt auf dem System arbeiten. Es ist eine sehr mächtige Methode, daher solltest du sorgfältig damit umgehen, um keine unbeabsichtigten Änderungen am System vorzunehmen.

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Einleitung

Die Rolle dieser Server besteht darin, eine Brücke zwischen dem Bitcoin-Netzwerk und Endanwendern zu bilden. Sie bieten eine schnittstelle, durch die Wallets Transaktionsdaten abfragen können, um den aktuellen Stand der Guthaben zu prüfen, ohne die gesamte Blockchain lokal verarbeiten zu müssen. Dies ist besonders wichtig für Nutzer, die nicht die Ressourcen oder die Neigung haben, zu ihren Wallets gleich noch vollständige Full Nodes zu betreiben. Die meissten Wallets, fragen öffentlich Electrum Server ab, um die Transaktionsdaten abfragen zu können.

Im Laufe der Zeit haben sich verschiedene Implementierungen von Electrum-Servern entwickelt, die jeweils unterschiedliche Ansätze hinsichtlich Leistung, Ressourcenverbrauch und Benutzerfreundlichkeit bieten. Diese Server variieren in ihrer Komplexität von solchen, die für den persönlichen Gebrauch mit minimalem Ressourcenbedarf gedacht sind, bis hin zu solchen, die für den Betrieb auf leistungsstarken Maschinen und die Bereitstellung von Diensten für eine große Anzahl von Nutzern konzipiert sind. Zu den prominenten Implementierungen gehören ElectrumX, Electrs und Fulcrum, die jeweils ihre spezifischen Vor- und Nachteile bieten und sich für verschiedene Einsatzszenarien eignen.

In diesem Bericht vergleichen wir diese drei Haupttypen von Electrum-Servern, um einen umfassenden Überblick über ihre Unterschiede, Performance und Anwendungsbereiche zu geben und so Nutzern zu helfen, die beste Wahl entsprechend ihren individuellen Bedürfnissen zu treffen, und um zum Beispiel bei der Frage, welche Version auf dem Server installiert werden soll, die Entscheidung zu erleichtern.

Vorteile des Selbst-Hostings eines Electrum-Servers

Das Hosting eines eigenen Electrum-Servers bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere hinsichtlich Kontrolle, Privatsphäre und Leistung. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile:

Verbesserte Privatsphäre

Wenn ihr euren eigenen Electrum-Server betreibt, werden eure Transaktionsanfragen nicht durch Server Dritter geleitet, was bedeutet, dass eure finanziellen Aktivitäten und euer Guthaben vor neugierigen Blicken geschützt bleiben. Dies ist besonders wichtig für euch, falls ihr Wert auf Datenschutz legt, da keine Informationen mit externen Parteien geteilt werden müssen.

Volle Kontrolle und Unabhängigkeit

Durch das Hosting eures eigenen Servers habt ihr die vollständige Kontrolle über die Software und deren Updates. Ihr könnt wählen, welche Blockchain-Daten verarbeitet und wie diese gespeichert werden, und sind nicht von der Verfügbarkeit oder den Sicherheitspraktiken externer Dienstanbieter abhängig. Dies reduziert das Risiko von Ausfallzeiten und gibt euch die Freiheit, den Server nach euren eigenen Sicherheits- und Leistungsstandards zu konfigurieren.

Erhöhte Sicherheit

Indem ihr euren eigenen Server betreibt, könnt ihr sicherstellen, dass die Sicherheitsmaßnahmen auf eure spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind. Dies ist besonders wichtig in einem Ökosystem wie Bitcoin, wo die Sicherheit eurer Mittel von größter Bedeutung ist. Eigenes Hosting bedeutet, dass ihr nicht auf die Sicherheitsvorkehrungen Dritter vertrauen müssen, die möglicherweise nicht ausreichend sind.

Bessere Performance und Schnelligkeit

Ein selbst gehosteter Electrum-Server kann für schnelleren Zugriff und schnellere Antwortzeiten konfiguriert werden, besonders wenn ihr ihn in eurer lokalen Umgebung oder in einem nahegelegenen Datenzentrum hosten. Dies kann die Synchronisation Ihrer Wallets beschleunigen und euch einen zeitnahen Überblick über Transaktionen und Kontostände ermöglichen.

Unterstützung des Netzwerks

Durch das Betreiben eures eigenen Servers tragt ihr zur Dezentralisierung und Robustheit des Bitcoin-Netzwerks bei. Mehr unabhängige Server erhöhen die Redundanz und die Widerstandsfähigkeit des Netzwerks gegen Angriffe oder Ausfälle zentraler Punkte.

Lernmöglichkeiten und Community-Beitrag

Das Einrichten und Verwalten eines eigenen Electrum-Servers bietet wertvolle Lernmöglichkeiten in den Bereichen Netzwerkmanagement, Blockchain-Technologie und Sicherheit. Außerdem können ihr falls ihr das wollt, euren Server der Öffentlichkeit zugänglich machen, also auch einen direkten Beitrag zur Bitcoin-Community leisten.

Durch diese Vorteile bietet das Selbst-Hosting eines Electrum-Servers nicht nur praktische Vorzüge im täglichen Gebrauch, sondern stärkt auch das gesamte Bitcoin-Ökosystem durch erhöhte Sicherheit, Privatsphäre und Dezentralisierung.

Electrs

Electrs wurde primär für den persönlichen Gebrauch entwickelt, was sich in geringeren Speicheranforderungen niederschlägt, allerdings auf Kosten höherer CPU-Nutzung. Electrs kommt meissten auf fertigen Fullnodes zur Anwendung, wie zum Beispiel Umbrel, oder dem RaspiBlitz. Diese Version kann man sich meisst über den integrierten AppStore bei Umbrel, oder bei den zusätzlichen Diensten auf dem Raspiblitz installieren.

Resourcenanforderungen

• Datenbankgröße: 32 GB
• Hardware-Anforderungen: Indexaufbau dauert ca 24 Stunden auf der Testhardware (Raspi 4 8GB).
• Weitere Anforderungen: Keine txindex-Aktivierung in Bitcoin Core benötigt.

Verwendung
Optimal für individuelle Anwender, die einen Electrum-Server auf einem persönlichen Node betreiben wollen, insbesondere wenn geringere Hardware-Ressourcen verfügbar sind.

Vorteile

• läuft auch auf einem Raspberry Pi zuverlässig und schnell
• kein txindex=1 Setzung notwendig in der bitcoin.conf

Nachteile

• Keine Binärdateien verfügbar.
• Höhere CPU-Belastung während des Betriebs.

ElectrumX

ElectrumX ist eine Weiterentwicklung des ursprünglichen Electrum Server Projekts, das 2017 eingestellt wurde. Es ist speziell für den Einsatz auf öffentlichen Servern konzipiert worden.

Resourcenanforderungen

• Datenbankgröße: 75 GB
• Hardware-Anforderungen: Initialer Indexaufbau dauert etwa 2 Tage auf einem Server mit 4 CPU Kernen und 8 GB RAM, der Index kann auf leistungsfähigeren Rechnern vorbereitet und transferiert werden.
• Weitere Anforderungen: Erfordert eine txindex-Aktivierung in Bitcoin Core.

Verwendung
Ideal für Betreiber, die einen öffentlich zugänglichen Electrum-Server hosten möchten, insbesondere wenn sie bereits über die notwendige Hardware verfügen.

Vorteile

• weniger grosse Datenbank als Fulcrum benötigt
• deutlich schnellere Datenbankabfragen als Electrs
• auch auf NUCs und Mini-PCs lauffähig

Nachteile

• Keine Binärdateien verfügbar.
• Relativ hohe Anforderungen an die Speicherkapazität und längere Zeit zum Indexaufbau.
• Nicht für einen Raspberry Pi geeignet

Fulcrum

Fulcrum ist eine moderne Implementierung in C++, die zwar höhere Speicheranforderungen als ElectrumX und Electrs hat, jedoch eine bemerkenswerte Performance bietet.

Resourcenanforderungen

• Datenbankgröße: 102 GB
• Hardware-Anforderungen: Indexaufbau dauert 1-2 Tage auf der einem Server mit 4 CPU Kernen und 8GB RAM.
• Weitere Anforderungen: Erfordert eine txindex-Aktivierung in Bitcoin Core.

Verwendung
Sehr geeignet für Anwender, die Wert auf hohe Performance legen und bereit sind, die dafür notwendigen Ressourcen bereitzustellen.

Vorteile

• Bietet Binärdateien für Linux und Windows an.
• Hohe Performance nach Indexaufbau.

Nachteile

• hohe Hardware Anforderungen (höher als ElectrumX)
• relativ hoher RAM Verbrauch 3-6GB
• Hoher Speicherbedarf da grosse Datenbank

Performance Vergleich der Server Versionen

Sparrow hat Testergebnisse zur Verfügung gestellt, der die Server in der Performance direkt miteinander vegleicht. Diese Ergebnisse schauen wir uns in diesem Beitrag auch gleich noch genauer an.

Wallet initial Start

Wallet Refresh

Testergebnisse

Test 1: Initial Load

• Fulcrum ist mit Abstand der schnellste Server mit Ladezeiten von etwa 1,4 bis 2,3 Sekunden.
• ElectrumX zeigt moderatere Ladezeiten zwischen 40,7 und 54,1 Sekunden.
• Electrs ist mit Ladezeiten zwischen 322 und 428 Sekunden deutlich langsamer.

Zusammenfassung: Fulcrum ist ungefähr 22-mal schneller als ElectrumX und etwa 300-mal schneller als Electrs.

Test 2: Wallet Refresh

• Fulcrum führt auch hier mit Erfrischungszeiten zwischen 7,4 und 14,2 Sekunden.
• Electrs verbessert sich im Vergleich zum Initial Load erheblich mit Zeiten zwischen 11,2 und 17,6 Sekunden.
• ElectrumX bleibt weiterhin langsamer mit Zeiten zwischen 66,2 und 114,5 Sekunden.

Zusammenfassung: Fulcrum ist etwa 8-mal schneller als ElectrumX und 1,5-mal schneller als Electrs beim Wallet-Refresh.

Diskussion

Electrs speichert nicht alle notwendigen Daten, um Transaktionen schnell zuzuordnen, was zu längeren Ladezeiten führt. Jedes Mal, wenn eine Wallet geladen wird, müssen 3,5GB an Blöcken aus Bitcoin Core abgerufen und neu verarbeitet werden, was sowohl die CPU stark beansprucht als auch zu Verzögerungen führen kann, wenn gleichzeitig weitere Anfragen bearbeitet werden müssen.

ElectrumX und Fulcrum hingegen speichern Daten so, dass eine schnelle Abfrage aller Transaktions-IDs und Blockhöhen, die mit einer Adresse verbunden sind, ermöglicht wird. Dies führt zu einer effizienteren Verwaltung und schnelleren Antwortzeiten, insbesondere bei Fulcrum, das in modernem C++17 geschrieben ist und dadurch nicht nur schneller, sondern auch plattformübergreifend konsistent performant ist. ElectrumX, programmiert in Python, zeigt eine weniger geeignete Leistung für diese Anwendung, mit variabler Indexierungs- und Abfrageleistung, die stark von der Serverarchitektur abhängt.

Fazit

Die Wahl, einen Electrum-Server selbst zu hosten, hängt stark von den individuellen Bedürfnissen und technischen Fähigkeiten des Nutzers ab. Wie wir gesehen haben, bieten ElectrumX, Electrs und Fulcrum jeweils unterschiedliche Vorteile, die sie für verschiedene Anwendungen und Benutzerprofile geeignet machen. Unabhängig davon, für welche Serveroption ihr euch entscheidet, ist es wichtig zu erkennen, dass jeder dieser Schritte nicht nur technische Vorteile mit sich bringt, sondern auch eine tiefere Verbindung zum Bitcoin-Netzwerk und eine stärkere Kontrolle über eure digitale Autonomie. Eine kurze Zusammenfassung der Electrumserver wie wir erfahen haben:

• Electrs eignet sich für individuelle Nutzer, die einen effizienten, leichtgewichtigen Server für persönliche Zwecke suchen.
• ElectrumX ist am besten für diejenigen geeignet, die einen stabilen, öffentlich zugänglichen Server mit ausreichender Hardware hosten wollen.
• Fulcrum bietet die beste Performance und eignet sich für Anwender, die hohe Anforderungen an Geschwindigkeit und Effizienz stellen und entsprechende Hardware-Ressourcen haben. Bestens geeignet für öffentliche Electrum Server die viele Wallets mit Transaktionsdaten versorgen.

Mit diesem Bericht hoffe ich, euch die notwendigen Informationen an die Hand gegeben zu haben, um eine informierte Wahl zu treffen, die eure Interaktion mit dem Bitcoin-Netzwerk verbessert und gleichzeitig eure finanzielle Unabhängigkeit stärkt.

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Die Berechnung von Bitcoin-Transaktionsgebühren, auch bekannt als "On-chain Fees", hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Größe der Transaktion in Bytes und die aktuelle Auslastung des Bitcoin-Netzwerks. Im Allgemeinen zahlen Benutzer eine höhere Gebühr, um ihre Transaktion schneller bestätigen zu lassen. Bitcoin-Transaktionen können im Legacy-Format (auch bekannt als P2PKH) oder im SegWit-Format (beispielsweise P2SH-SegWit und native SegWit oder Bech32), oder Taproot (P2TR) durchgeführt werden. SegWit- und Taproot Transaktionen sind günstiger, da sie effizienter gestaltet sind und weniger Platz im Block beanspruchen. Auf der Seite mempool.space könnt ihr gleich mal die aktuellen Gebühren abrufen, damit ihr wisst, was aktuell gezahlt werden muss.

Legacy-Transaktionen (P2PKH) berechnen

Die Größe einer Legacy-Transaktion lässt sich mit einer allgemeinen Formel schätzen:

Transaktionsgröße = 10 + (Anzahl der Inputs * 146) + (Anzahl der Outputs * 33) Bytes

• 10 Bytes sind für den Transaktionsheader.
• Jeder Input benötigt im Durchschnitt 146 Bytes.
• Jeder Output benötigt im Durchschnitt 33 Bytes.

Anschliessen können wir mit der Transaktionsgrösse die Gebühr berechnen:

Beispiel 2 Inputs (also 2UTXOs aus eurer Wallet) und 1 Output, zum Beispiel die Empfangsadresse eures Partners:

Schritte zur Berechnung der Transaktionsgröße:

• Inputs: Jeder Input in einer Legacy-Transaktion benötigt im Durchschnitt etwa 148 Bytes.
• Outputs: Ein Output benötigt im Durchschnitt etwa 34 Bytes.
• Fixe Zusatzbytes: Zusätzlich zu den Inputs und Outputs gibt es einen Basiswert von etwa 10 Bytes für die Transaktion selbst.

Berechnung Tx Grösse

• Transaktionsgröße in vbyte = (Anzahl der Inputs * 146) + (Anzahl der Outputs * 33) + 10
• Transaktionsgröße in vbyte = (2 * 146) + (1 * 33) + 10 = 335 Bytes

Gebührenberechnung

• Gebühr = Transaktionsgröße (Bytes) * Gebührensatz (Sats pro vByte)
• Gebühr = 335 Bytes * 20 Sats/Byte = 6.700 Sats

SegWit-Transaktionen (P2SH-SegWit und Bech32) berechnen

Für SegWit-Transaktionen (Segregated Witness) wird die Größe in "vbytes" (virtuelle Bytes) gemessen. Dies spiegelt die Implementierung von SegWit wider, die eine effizientere Nutzung des Blockplatzes ermöglicht, indem bestimmte Teile der Transaktionsdaten (die Witness-Daten) separiert und anders gewichtet werden. Die Berechnung der Transaktionsgröße für SegWit nutzt daher eine spezifische Formel, die diese Unterschiede berücksichtigt:

Transaktionsgrösse = (Anzahl der Inputs * 68.5) + (Anzahl der Outputs * 31) + 10

• 68.5 vbytes werden pro Input geschätzt, um die Basisdaten und die reduzierte Gewichtung der Witness-Daten zu berücksichtigen.
• 31 vbytes pro Output reflektieren die Größe der Output-Daten.
• Zusätzlich 10 vbytes werden für Basisdaten der Transaktion selbst addiert.

Diese Methode zur Berechnung der Transaktionsgröße bietet eine genauere Schätzung unter Berücksichtigung der durch SegWit eingeführten Effizienzverbesserungen. Die Nutzung von SegWit führt somit zu geringeren Transaktionsgebühren führen, besonders bei Transaktionen mit mehreren Inputs, da SegWit die Größe der Inputs effizient reduziert.

Jetzt können wir auch hier die Transaktionsgebühr berechnen:

Beispiel wieder 2 Inputs (also 2UTXOs aus eurer Wallet) und 1 Output, zum Beispiel die Empfangsadresse eures Partners und einer Gebühr von 20 Sats/vbyte:

Schritte zur Berechnung der Transaktionsgröße:

Für eine SegWit-Transaktion verwenden wir eine vereinfachte Berechnung, um die Transaktionsgröße (in vbytes) abzuschätzen, da die genaue Größe von der Witness-Data Grösse abhängt. Im Durchschnitt:

• Inputs: Ein SegWit Input ist etwas größer als ein Legacy Input, da er zusätzliche Daten enthält. Jedoch, für die Berechnung der Gebühren, wird er effizienter gewichtet. Nehmen wir an, dass jeder SegWit-Input im Durchschnitt 68 vbytes benötigt (dies berücksichtigt die gewichteten Witness-Daten).
• Outputs: Ein Output benötigt im Durchschnitt etwa 34 Bytes bzw. vbytes (für Outputs gibt es keinen Unterschied zwischen Legacy und SegWit).
• Fixe Zusatzbytes: Die Basis der Transaktion benötigt ungefähr 10 vbytes.

Berechnung Tx Grösse

• Transaktionsgröße in vbyte = (Anzahl der Inputs * 68.5) + (Anzahl der Outputs * 31) + 10
• Transaktionsgröße in vbyte = (2 * 68.5) + (1 * 31) + 10 = 178 vBytes

Gebührenberechnung

• Gebühr = Transaktionsgröße (vbytes) * Gebührensatz (Sats pro vbyte)
• Gebühr = 178 vBytes * 20 Sats/vbyte = 3.560 Sats

Taproot (PTR2) Transaktionen berechnen

Bei einer "normalen" Transaktion, die einfache Transfers ohne komplexe Skripte oder Bedingungen umfasst, ähnelt die Struktur einer Taproot-Transaktion (die Schnorr-Signaturen und den neuen Bech32m-Adresstyp verwendet) tatsächlich sehr der einer SegWit-Transaktion, insbesondere hinsichtlich der Größe, wenn man die grundlegenden Elemente betrachtet.

Ähnlichkeiten in der Größe

• SegWit (beispielsweise P2SH-SegWit und native SegWit oder Bech32) und Taproot (P2TR, mit Bech32m-Adressen) nutzen beide das Konzept der "Block Weight" und "Virtual Size" (vsize), um die Transaktionsgröße effizienter zu messen. Dies führt dazu, dass die effektive Nutzung des Blockplatzes optimiert wird.
• Sowohl bei SegWit- als auch bei Taproot-Transaktionen werden Signaturdaten vom Rest der Transaktion getrennt behandelt (Segregated Witness), was die Flexibilität erhöht und Skalierungsverbesserungen ermöglicht.

Schlussendlich wird also mit der Segwit Formel wieder die Transaktionsgrösse berechnet, und dann damit die Transaktionsgebühr.

Online Rechner

Sobald erfolgreich erste Transaktionsgebühren berechnet worden sind, darf der Online-Rechner benutzt werden! Ich habe euch hier einen einfach und simple zu bedienenden Rechner herausgesucht. Hier könnt ihr auswählen, ob Legacy oder Segwit genutzt werden soll, zudem lassen sich Anzahl Inputs und Outputs angeben:

Den Online-Rechner findet ihr hier auf dieser Seite.

Auch hier stimmt die Gebührenschätzung nicht wirklich mit dem aktuellen Gebühren überein. Nutzt also schnell https://mempool.space um die Gebühren zu sichten, und um zu wissen, in welcher Anzahl Blocks eine Bestätigung wahrscheinlich ist. Nutzt den oben markierten Regler, und schiebt in an die gewünschte Position, damit ihr im unteren markierten Bereich auf die gewünschte Transaktionsgebühr kommt.

Abschluss

Im Verlauf dieses Berichts haben wir uns eingehend mit der Berechnung von Bitcoin-Transaktionsgebühren beschäftigt, mit einem besonderen Fokus auf die Unterschiede zwischen Legacy- SegWit- und Taproot Transaktionen. Wir haben gesehen, dass die Gebührenberechnung von mehreren Faktoren abhängt, einschließlich der Transaktionsgröße in Bytes oder vbytes und der aktuellen Auslastung des Netzwerks. Insbesondere die Einführung von SegWit hat die Landschaft für Bitcoin-Transaktionen erheblich verändert, indem sie effizientere und kostengünstigere Transaktionen ermöglicht, ohne die Sicherheit oder die dezentralisierte Natur des Netzwerks zu beeinträchtigen.

Legacy-Transaktionen, die ältere Form der Bitcoin-Transaktionen, nutzen mehr Platz im Block, was zu höheren Gebühren führen kann, besonders in Zeiten hoher Netzwerkauslastung. SegWit-Transaktionen hingegen nutzen den Blockplatz effizienter durch die Trennung bestimmter Transaktionsdaten, was zu geringeren Gebühren und schnelleren Bestätigungszeiten führt.

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Was ist der Bitcoin Mempool?

Der mempool (kurz für Memory Pool) ist eine Art Wartezimmer oder Sammelstelle für alle unbestätigten Bitcoin-Transaktionen. Jedes Mal, wenn jemand eine Bitcoin-Transaktion sendet, landet diese zunächst im mempool, bevor sie in einen Block aufgenommen und von den Minern bestätigt wird. Wichtig zu verstehen: der mempool ist keine zentrale Sammelstelle aller Transaktionen, sondern ein Abbild aller aktuelle Transaktionen die im mempool des jeweiligen Knotenpunktes vorliegen. Jeder Miner, und jeden Full Node Betreiber hat seinen eigenen mempool, dieser kann vom mempool von der Seite https://mempool.space, ein öffentlich einsehbarer mempool, abweichen.

Funktion des Mempools

Kommen wir zu den wichtigsten Funktionen des mempools un seinem Nutzen:

1. Sammelstelle für Transaktionen: Der Mempool sammelt alle Transaktionen, die noch nicht in einen Block aufgenommen wurden. Diese Transaktionen warten darauf, von Minern ausgewählt und in den nächsten Block der Blockchain eingefügt zu werden.
2. Priorisierung nach Gebühren: Miner wählen Transaktionen aus dem Mempool basierend auf den angehängten Gebühren. Höhere Gebühren können eine schnellere Bestätigung bedeuten, da Miner natürlich daran interessiert sind, die rentabelsten Transaktionen zuerst zu bearbeiten.
3. Verwaltung des Netzwerkverkehrs: In Zeiten hoher Netzwerkaktivität kann der Mempool überfüllt sein, was zu Verzögerungen führt. Dieser Stau zeigt, wie das Netzwerk mit großem Transaktionsaufkommen umgeht.

Nutzen des Mempools

• Transparenz: Jeder kann den Mempool einsehen, um den Status einer Transaktion zu überprüfen. Das bietet Transparenz und ermöglicht es Nutzern, angemessene Transaktionsgebühren festzulegen.
• Netzwerkauslastung: Der Zustand des Mempools gibt Aufschluss über die Auslastung und Effizienz des Bitcoin-Netzwerks. Ein überfüllter Mempool kann auf einen ein sehr hohes Transaktionsvolumen hinweisen.

Verbindung mit Bitcoin-Wallets und Lightning Network

Bitcoin-Wallets:

• Gebührenschätzung: Moderne Wallets analysieren den Mempool, um eine Schätzung der erforderlichen Transaktionsgebühren vorzunehmen.
• Transaktionsstatus: Wallets nutzen den Mempool, um Nutzern Informationen über den Status ihrer Transaktion zu liefern (z.B. ob sie noch unbestätigt ist). Viele Apps lassen euch den mempool selber festlegen. Es kann z.B auch der eigene verwendet werden, der auf der eigenen Fullnode läuft.

Lightning Network (LN) und LND (Lightning Network Daemon):

• off-Chain-Transaktionen: Das Lightning Netzwerk ermöglicht Off-Chain-Transaktionen, die nicht direkt im Mempool erscheinen. LN-Transaktionen werden erst dann an den Mempool gesendet, wenn Kanäle geöffnet oder geschlossen werden.
• mempool Entlastung: Durch das Ausführen von Transaktionen außerhalb der Blockchain hilft LN, den Mempool zu entlasten und onchain Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk zu reduzieren.

Verwendung des Mempools auf mempool.space

Auf der offziellen Webseite mempool.space gibts es einen öffentlich einsehbaren mempool. Dieser muss wie gesagt, nicht zu 100% mit dem mempool andere Netzwerknoten, oder mit eurem eigenem übereinstimmen. Es kann sein, dass ein Miner andere Blöcke validiert und bestimmte Transaktionen priorisiert, weil es dafür einen bestimmten Grund gibt. Ein Miner kann selber entscheiden, welche Transaktionen er validieren möchte, und welche nicht. ViaBTC führt z.B einen LowFee Accelerator. Sie bestätigen bestimmte Transaktion, die eine sehr niedrige Fee haben, obwohl die Gebühren eigentlich deutlich höher sind. Das soll helfen, stecken gebliebene Transaktionen zu bestätigen, wenn die Gebühren über längere Zeit stark ansteigen. Wir schauen uns nun im nachfolgenden den mempool etwas genauer an.

Die Übersicht

Schauen wir uns den Mempool in der Übersicht an, seid beruhigt, es gibt viele Zahlen, Informationen, viele Felder und Graphen, im Grunde funktioniert der mempool aber relativ einfach.

Ganz oben seht ihr die aktuelle Blockchain visualiert dargestellt. Links seht ihr die unbestätigten Transaktionen, rechts die bestätigten Transaktionen. Sobald ein Block validiert wurden ist, wandert er nach rechts, und ist nicht mehr veränderbar oder im Nachhinein anzupassen, ausser, es kommt zu einem Fall, in der 2 Miner genau zur gleichen Zeit einen gültigen Blocken finden, dann wird der Block der kürzeren Kette verworfen, ein sogenannter Chain Reorg kommt vor.

Genau genommen, gehört der bestätigte Teil nicht zum mempool sondern ist ein sogenannter Blockexplorer.

Auf der linken Seite kommen ständig neue Transaktionen hinzu, die Blöcke verändern sich, die Gebühren können steigen oder gar Transaktionen verschoben werden: dies ist der eigentliche mempool, beziehungsweise der Wartebereich, in dem sich die unbestätigten Transaktionen befinden. Die Transaktionen in den Blöcken werden in der Regel der Gebühr nach geordnet.

Die Gebühren

Hier seht ihr die aktuellen Gebühren des Netzwerkes. Die Einteilung geschieht in Prioritäten. Zahlungen mit Gebühren höher als das Minimum der höchsten Priotität haben die höchsten Chancen im ersten Block zu landen. Hier könnt ihr also die Gebühren abschätzen, zum Beispiel welche Gebühr ihr am besten für eure Transaktionen nehmen sollt. Bitte merkt euch, dass es hier zu Schwankungen nach oben kommen kann. Es ist also Möglich, das bei vielen einkommenden Transaktionen, die Minimalgebühr von 13 Sats pro Virtualbyte hier in diesem exemplarischen Beispiel nicht mehr ausreichen könnten, um in den ersten Block zu kommen. Bezahlt also lieber etwas mehr, um wirklich im ersten Block zu landen. Eine Zahlung mit zu niedrigen Gebühren, kann unter Umständen also lange im Mempool verhaaren, bis sie bestätigt wird.

Die Blockzusammensetzung

Unter den Gebühren seht ihr, wie der aktuelle Block aussieht. Dieser ändert sich quasi im Sekundentakt.

Es kommen neue Transaktionen hinzu, werden ersetzt, oder fallen aus dem Block heraus, da die Gebühren möglicherweise nicht mehr ausreichen.

Im markierten Bereich können wir die Transaktionen etwas genauner analysieren. Es kann zwischen der Normalansicht, also All, Consolidation, Coinjoins und Data gefiltert werden. Consolidation sind Transaktionen, die kleinere UTXOs in einen einzigen zusammen fassen, um zum Beispiel Gebühren zu sparen. Coinjoins sind Transaktionen, die er Erhöhung der Anonymität im Netzwerk dienlich sind. Wie ihr seht, sobald ihr darauf klickt, ist die Anzahl der Coinsjoins sehr gering. Data Transaktionen sind möglicherweise Ordinals, beziehungszweise Transaktionen, auf denen Affenbildchen und so ein Kram gespeichert sind.

Klickt ihr auf einen unbestätigen Block, seht ihr dessen Aufbau im Detail:

Mit der kleinen Brille bekommt Ihr noch weitere Einsichten zum aktuellen Block, und es lässt sich weiter nuancieren, welche Transaktionen enthalten sind. Links seht ihr die Gebührenverteilung im ausgewählten Block.

Klickt ihr einen bestätigten Block, seht etwas anderes:

Links seht ihr den Exptect Block, also den erwarteten Block, rechts den Actual Block, als so wie er vom Miner schlussendlich gemint wurden ist. Hier kann und darf es zu Unterschieden kommen. Jeder Miner darf einen Block so bauen, wie er es möchte. Manche Miner nehmen z.B. Blöcke auf mit niedriger Fee (siehe oben: Low Fee Accelerator) oder lehnen bestimmte Data Transaktionen (Ordinals, NFTs etc) ab. Der Ursprung ist hier das jeder Miner frei über seinen Mempool bestimmen darf und seine eigene Version des Mempool hat.

Ihr seht links auch die Healthangabe. Diese stellt da, inwiefern der Block vom Miner sich vom Expected Block unterscheidet. Ist die Zahl 100% hat der Miner keine eigens priorisierten Transaktionen mit in den Block aufgenommen, Ist die Zahl nicht 100%, hat der Miner eigens ausgewählte Transaktionen, die auch zum Beispiel von den Gebühren her stark vom aktuellen Blockdurschnitt abweichen, mit in den Block aufgenommen.

Die Difficulty beziehungsweise die aktuelle Schwierigkeitsanpassung

Rechts unter den Bestätigten Block seht ihr die voraussichtliche Schwierigkeitsanpassung. Hier findet ihr Angaben darüber, wie schnell ein Block im Durschnitt aktuell gemint wird, und in wiefern die Difficulty nach der Periode von 2 Wochen, oder genau 2016 Blöcken angepasst wird. Läuft die Blockchain schneller als 10 Minuten Blockzeit, wird die Schwierigkeit entsprechend erhöht, läuft die Blockchain langsamer als 10 Minuten Blockzeit, wird sie entsprechend gesenkt, damit anschliessend die 10 Minuten Blockzeit erreicht wird. Dies geschieht vollautomatisch, und benötigt keiner Steuerung seitens irgendeiner Entität.

Unter der Schwierigkeitsanpassung seht ihr die aktuelle Anzahl eingehender Transaktionen. Die gestrichelte Linie stellt die Transaktionsgeschwindigkeit dar. Die ist in der Regel fest. Das Bitcoincoin Netzwerk kann in der Regel ca 6000-7000 Transaktionen pro 10 Minuten Blockzeit abarbeiten. Die schwankende farbige Linie, sind die eingehenenden Transaktionen. Ist diese deutlich über der gestrichelten weissen Linie, kommen mehr Blöcke hinzu, als das Netzwerk verarbeiten kann. Das bedeutet auch, dasd die Gebühren tendienziell steigen könnten. Ist die Linie lange unter der gestrichelten, bedeutet dies, dass eher weniger Transaktionen hinzukommen, und dass die Gebühren eher fallen werden.

Transaktionen verfolgen

Habt ihr eine Transaktion, z.B aus einer Überweissung, könnt ihr die TxID oben rechts im Suchfeld eingeben. Danach zeigt euch der Blockexplorer die Transaktion an, und wo diese sich in der Warteschlange befindet aber natürlich auch wenn diese Transaktion bereits bestätigt worden ist:

Im oberen Feld seht ihr eine Übersicht, also zum Beispiel die aktivierten Features wie RBF, Segwit oder Taproot. Ausserdem, der Gebührensatz, die Gebühr selber und wer den Block gemint hat. Unten findet ihr das Flussdiagram. Rechts der Input, welcher aus einem UTXO eurer Wallet besteht, und links die Zieladressen. Wenn rechts mehrere Flüsse dargstellt sind, besteht die Transaktion aus mehreren UTXOs! Das heisst also, um die Bezahlung zu ermöglichen, wurden mehreren UTXOs verwendet, weil es keinen gab, der Überweissung vollständig decken konnte. Links findet ihr also die Outputs der Transaktion. Sie besteht in der Regel aus der Gebühr für den Miner (erster Outflow, der eigentlichen Zahlung für die Transaktion (zweiter Fluss) und dem Wechselgeld aus der Transaktion (dritter Outflow). Das Wechselgeld geht in der Regel auf die eigene Wallet zurück.

Die Transaktion mit der TxID faf4902204dd792428c4d65a1d5e9e4771f247659a2d3ec3511a8f014e319002 hat also 2 Outputs:

faf4902204dd792428c4d65a1d5e9e4771f247659a2d3ec3511a8f014e319002:0

und

faf4902204dd792428c4d65a1d5e9e4771f247659a2d3ec3511a8f014e319002:1

Die Zahl hinter der TxID ist der Output Index oder auch TxOut genannt. Der Outputindex hilft dabei, jeden einzelnen Output innerhalb einer Transaktion eindeutig zu identifizieren.

Das Feld unter den Flow gibt Angaben von wo, und wohin die Outputs gesendet werden:

Die Zahlung kommt von der Adress bc1430jx... mit einem UTXO der 0.09471465 BTC gross ist, und geht an die Adress bc1qhc... Die zweite Adresse darunter ist der Change, also das Wechselgeld der Zahlung, weil die Zahlung nur 4 Millionen Sats betrug.

Ein weiteres Beispiel, die Konsolidierung

Hier sehen wir kurz das Flussdiagram einer Konsolidierung:

Die Inputs sind viele kleine UTXOs, die zusammen in einen einzigen gebündelt werden. Rechts oben die Gebühr, links unten, der neue zusammengefasste UTXO. Das spart Gebühren, den die Gebühr erhöht sich mit der Anzahl an Inputs, und Outputs.

Verwendung des eigenen mempools

CLI Variante

Um euren eigenen Mempool im Bitcoin-Netzwerk zu nutzen, müsst ihr mit bitcoind, dem Bitcoin-Daemon, arbeiten. bitcoind ist das Programm, das im Hintergrund auf eurer Fullnode läuft und das Bitcoin-Protokoll implementiert. Es hält eine vollständige Kopie der Blockchain vor und verwaltet den Mempool, eine Sammlung von Transaktionen, die von anderen Knoten im Netzwerk empfangen wurden, aber noch nicht in einem Block enthalten sind.

Wenn ihr bitcoind verwendet, gibt es verschiedene Befehle und Konfigurationsoptionen, die euch helfen, euren eigenen Mempool zu verwalten und zu inspizieren. Hier einige der wichtigsten Befehle, die über die Bitcoin Core RPC-Schnittstelle verfügbar sind:

1. getmempoolinfo: Dieser Befehl gibt euch Basisinformationen über euren Mempool. Er zeigt unter anderem die aktuelle Größe des Mempools, die Anzahl der Transaktionen darin und den Speicherplatz, den sie verbrauchen.

bitcoin-cli getmempoolinfo

getrawmempool: Dieser Befehl liefert eine Liste aller Transaktions-IDs, die derzeit in deinem Mempool sind. Ihr könnt zusätzliche Details zu jeder Transaktion erhalten, indem ihr den Befehl mit dem true-Parameter für detaillierte Informationen ausführt.

bitcoin-cli getrawmempool true

getmempoolentry <txid>: Mit diesem Befehl könnt ihr spezifische Informationen zu einer Transaktion in eurem Mempool abfragen, indem ihr die Transaktions-ID (txid) angebt. Dies ist nützlich, um den Status und die Details einer bestimmten Transaktion zu überprüfen.

bitcoin-cli getmempoolentry <txid>

Mempool-Konfigurationsoptionen: Beim Starten von bitcoind könnt ihr verschiedene Optionen angeben, um das Verhalten eures Mempools anzupassen. Zum Beispiel:

• maxmempool=<n>: Legt die maximale Größe des Mempools in Megabytes fest.
• mempoolexpiry=<n>: Setzt die Zeitdauer (in Stunden), nach der eine Transaktion aus dem Mempool entfernt wird, falls sie nicht in einen Block aufgenommen wird.
• minrelaytxfee=<amt>: Definiert die minimale Gebühr in BTC/kB, die eine Transaktion zahlen muss, um von deinem Knoten angenommen zu werden.

Diese Optionen können in der Konfigurationsdatei bitcoin.conf festgelegt oder direkt beim Start von bitcoind als Befehlszeilenargumente angegeben werden.

1. bitcoind -maxmempool=300 -mempoolexpiry=72 -minrelaytxfee=0.00001

Diese Befehle und Optionen sind zentral, wenn es darum geht, euren eigenen Mempool im Bitcoin-Netzwerk via der Kommandozeile zu verwalten und zu überwachen. Sie können euch helfen, bitcoin besser, auf der ebene des Terminals, zu verstehen.

Visualisierter Mempool

Der mempool auf der eigenen Fullnode kann natürlich auch visualisiert verwendet werden, um Transaktionen zu analysieren oder zu begutachten. Für Anfänger empfiehlt sich deshalb, den visuallsierten Mempool auf der eigenen Fullnode zu installieren. Auf Umbrel und dem Raspiblitz zum Beispiel gibt es dafür Apps. Habt ihr diese installiert, so könnt ihr den internen Mempool der eigenen Fullnode visualisieren, und wie auf der Seite von mempool.space verwenden.

Der Mempool ist auf dem Raspi bei mir bereits installiert, deshalb steht bei mir Open. Bei einem nicht installiertem mempool, wird dort natürlich Install stehen.

Abschließende Gedanken

Ihr habt nun einen tieferen Einblick in die funktionsweise des mempools erhalten. Das macht die Benutzung der Seite doch gleich viel verständlicher. Benutzt ihr euren eigenen Mempool, so werdet ihr sogar noch einen Schritt unabhängiger, den ihr müsst der Seite mempool.space nicht mehr vertrauen, sondern verifziert eure Daten selber! Der Bitcoin Mempool spielt eine wichtige Rolle für die Funktionsweise und dem Verständnis von Bitcoin. Er ist nicht nur ein notwendiger Bestandteil für die Verarbeitung und Bestätigung von Transaktionen, sondern bietet auch Einblicke in die Netzwerkdynamik und -leistung.

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Was sind UTXOs?

Bitcoin-Transaktionen funktionieren etwas anders als traditionelle Banktransaktionen. Wenn ihr Bitcoin sendet, nützt ihr im Grunde genommen frühere Transaktionen, die an euch gesendet wurden (also Beträge, die ihr bisher noch nicht ausgegeben habt), um neue Transaktionen zu erstellen. Diese unverbrauchten Eingaben werden als Unspent Transaction Outputs (UTXOs) bezeichnet. Wir hatten dazu bereits ein ausführlichen Artikel geschrieben. Schaut mal hier vorbei falls ihr im Allgemeinen mehr über UTXOs erfahren wollt.

Warum ist UTXO-Management wichtig?

Kostenoptimierung
Bitcoin-Transaktionen benötigen Gebühren, die von der Größe der Transaktion in Kilobyte (KB), nicht vom übertragenen Betrag, abhängen. Eine Transaktion, die viele kleine UTXOs als Eingaben verwendet, ist größer und daher teurer. Durch geschicktes Verwalten deiner UTXOs könnt ihr also Geld sparen.

Privatsphäre
Wenn ihr Transaktionen durchführt, die viele UTXOs zusammenfassen, kann das Muster euer Transaktionen eure Identität preisgeben. Durch das sorgfältige Auswählen von UTXOs für jede Transaktion könnt ihr eure finanzielle Privatsphäre besser schützen.

Tipps für effektives UTXO-Management

• UTXOs Konsolidieren bei niedrigen Gebühren
  Wenn die Netzwerkgebühren niedrig sind, ist es eine gute Strategie, mehrere kleine UTXOs in einer einzigen Transaktion zu konsolidieren. So zahlt ihr einmalig eine niedrigere Gebühr, anstatt später für Transaktionen mit vielen kleinen UTXOs höhere Gebühren zu zahlen.
  
• Nutzung von SegWit-Adressen oder Taproot Adressen
  Segregated Witness (SegWit) und Taproot Adressen reduzieren die Größe von Transaktionen, was wiederum die Gebühren senkt. Indem ihr Bitcoins auf SegWit- oder Taproot Adressen haltet und von dort sendet, optimiert ihr die Gebühren.
  
• Coin Control Features nutzen
  Einige Bitcoin-Wallets bieten Coin Control Features, die es euch ermöglichen, spezifische UTXOs auszuwählen, die du für eine Transaktion verwenden möchtet. Dies ist besonders nützlich, um die Privatsphäre zu erhöhen und Gebühren zu optimieren. Um Coin das Coin Controll Feature soll es hier aber heute nicht gehen.
  
• Achtet auf die Datenschutzaspekte
  Beim Zusammenführen von UTXOs in einer Transaktion können Muster entstehen, die Rückschlüsse auf eure Identität oder euer Verhalten zulässt. Überlegt daher genau, welche UTXOs Ihr zusammenführt, insbesondere wenn diese über verschiedene Quellen und Zeiträume hinweg gesammelt wurden. Zum Beispiel dürft ihr niemals UTXOs aus Coinjoins mit ungemischten Coins zusammen konsolidieren.
  
• Batch-Transaktionen
  Wenn Ihr mehrere Zahlungen gleichzeitig senden müsst, erwäge die Nutzung von Batch-Transaktionen, um mehrere Ausgaben in einer einzigen Transaktion zu bündeln. Dies spart Gebühren und kann auch die Privatsphäre verbessern, indem es die Zuordnung von Ausgaben zu bestimmten Empfängern erschwert.
  
• Gebühren-Tools und -Estimatoren nutzen:
  Es gibt verschiedene Tools und Dienste, die euch helfen können, die optimale Gebühr für eure Transaktion zu bestimmen. Die Nutzung solcher Ressourcen kann euch helfen, unnötig hohe Gebühren zu vermeiden. Hierzu lässt sich sagen, das ein Blick auf https://mempool.space euch eigentlich immer die aktuellsten Gebühren anzeigen. Die Gebührenberechnungen von Wallets, sind teilweise eher ungenau.

Konsolidierungen auf der Bitbox02 durchführen

Wir schauen uns an, wie wir UTXOs auf der Bitbox02 durchführen, wie wir die Gebühren bestimmen und wie wir Konsolidierungs-Transaktion schlussendlich ausführen. Öffnet eure Bitbox App, gebt euren Pin ein. Links findet ihr eure Wallets. Klickt auf eines das ihr konsolidieren möchtet. Das kann z.B eure Pocket Wallet sein, auf dem ein Sparauftrag läuft.

Klickt in eurer Wallet oben zuerst auf Erhalten. Wir benötigen zuerst eine interne Empfangsadresse die wir uns zuerst generieren müssen. Im nächsten Fenster wird euch eine neue Adresse angezeigt. Die müsst ihr kurz auf der Bitbox02 bestätigen, damit ihr diese kopieren könnt.

Überprüft kurz die Adresse, klickt danach einfach auf den kopieren Button neben der Adresse und bestätigt die Adresse auf der Bitbox02, sonst schliess sich das Fenster nicht mehr.

Nun geht ihr in eurer Wallet auf Senden. Fügt die Empfangsadresse ein, die ihr gerade kopiert habt, in das Feld der Empfangsadresse hinzu. Wichtig ist, das ihr unten den Haken bei Alles senden setzt.

Die Gebühren sind am besten immer manuel zu setzen, da die Schätzung für die Voreinstellungen manchmal sehr daneben sein können, vor allem wenn sich die Gebühren plötzlich schnell ändern. Geht dazu auf die Seite https://mempool.space und checkt die Gebühren dort:

Schaut euch den ersten Block an. Ihr seht das die minimale Gebühr um in den ersten Block zu kommen bei 11 sats/vybtebeträgt. Damit ihr im ersten Block landet, würde ich hier 13 Sats/vbyte nehmen. Umso höher ihr die Gebühren ansetzt, umso besser seid ihr gegen plötzliche starke Gebührensteigerungen geschützt.

Geht zurück zum Senden Tab der Bitbox app und gebt bei Gebühren eine eigene Gebühr ein mit dem Wert 13:

Klickt als nächtes unten auf Prüfen. Ihr bekommt ein neues Feld mit den Angaben eurer Transaktion. Hier könnt ihr nochmals eure Einstellungen anschauen, und falls alles gut ist, auf eurer Bitbox bestätigen. Nachdem ihr die Transaktion mit eurer Bitbox signiert habt, wird die abgesetzt und wandert in den Mempool der Miner. Die Transaktion sollte einige wenige Momente nach dem absetzen, in eurer Übersicht wieder auftauchen, aber als Konsolidierung. Nachdem die Transaktion gemint ist, wird sie als Bestätigt angezeigt. Ist diese noch unbestätigt, könnt ihr sie im Mempool sichten, indem ihr auf das Lupensymbol geht, dort dann ganz unten die TransaktionsID kopiert, und diese im Mempool eingebt.

UTXOs auf der Fullnode konsolidieren

Die Konslidierug auf der eigenen Fullnode ergibt natürlich auch Sinn. Habt ihr einige UTXOs angesammelt, die z.B aus Resten von eröffneten Kanälen bestehen, könnt ihr diese kleinen UTXOs bei geringen Gebühren konsolidieren. Damit werden Kanaleröffnungen z.B deutlich günstiger, da die Öffnung da nur aus einem einzigen UTXO besteht.

Die einfachste Möglichkeit ist, die UTXOs via RTL, bzw Ride the Lightning (Metallica lässt Grüssen) zu konsolidieren. Ride the Lightning is eine Managementsoftware für Eure Fullnode. Dafür benötigt Ihr natürlich zuerstmal RTL.

Umbrel

Die Installation von RTL via Umbrel ist schnell und einfach. Geht auf die Apps, und sucht nach Ride the Lightning. Links ist RTL für LND, und rechts für C-Lightning.

Raspiblitz

Die Installation auf dem Raspi ist ähnlich einfach. Loggt euch vial SSH ein, und gebt menu in die Befehlszeile ein. Hier geht ihr auf Services und installiert euch Ride the Lightning für LND:

Setzt den Stern mit Enter und bestätigt mit OK. Beachtet, das die Installation auf dem Blitz einige Zeit in anspruchen nehmen kann.

Die Installation kann auch im Web-GUI des Raspis durchgeführt werden. Geht dazu links auf Apps, und installiert euch unten Ride the Lightning. Der Raspi wählt die korrekte Installation für eure Lightning Implementation aus:

BTCPay Server

RTL ist auf dem BTCPay Server bereits von Haus aus installiert.

Konsolidierung via RTL durchführen

Öffnet dazu als nächstes RTL. Das Passwort für Umbrel findet ihr im Appstore selber wenn Ihr RTL öffnet. Auf dem Raspiblitz müsst Ihr kein Passwort eingeben, auf dem BTCPay Server ebenso nicht.

Geht auf den Tab Onchain links in der Übersichtsleiste, und klickt auf Generate Address:

Kopiert Euch die Adresse in die Zwischenablage. Klickt danach oberhalb Generate Address auf Sweep All, danach links nochmals auf das neue Feld Sweep All, und gebt hier die kopierte Adresse ein:

Wählt aus dem Drop-Down Menu Fee aus, und gebt anschliessend wieder die Fee ein, die Ihr von https://mempool.space entnommen habt, wie beim Beispiel der Bitbox beschrieben. Klickt danach auf Next, und bestätigt den Sweep.

Unter Onchain --> UTXO --> Transaktion --> View Info könnt Ihr Euch die TransaktionsID heraussuchen und diese wieder im Mempool sichten und überprüfen.

Gratulation, ihr habt nun eure UTXOs erfolgreich konsolidiert. Damit lassen sich vor allem bei hohen Onchain Fees einiges an Gebühren sparen, wir reden hier dann nicht nur von ein paar wenigen Cents.

Fazit

Effektives UTXO-Management ist ein wichtiger Aspekt der Nutzung von Bitcoin, der sowohl die Kostenoptimierung als auch den Datenschutz betrifft. Durch die Anwendung der oben genannten Strategien könnt ihr nicht nur Gebühren sparen, sondern auch eure finanzielle Privatsphäre besser schützen. Es erfordert allerdings ein wenig Aufwand und Verständnis für die Funktionsweise von Bitcoin. Mit der Zeit und etwas Übung wird das Management deiner UTXOs jedoch zur zweiten Natur.

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Wie erkennt Ihr Pishing

Schauen wir uns die bekannsten Regel an, um erfolgreich und selbständig Pishing Mails zu erkennen.

1. Überprüft den Absender

Einer der ersten Schritte, um eine Phishing-E-Mail zu erkennen, ist die Überprüfung der E-Mail-Adresse des Absenders. Seht genau hin, denn oft werden Buchstaben vertauscht oder zusätzliche Zeichen eingefügt, die auf den ersten Blick nicht auffallen. Eine E-Mail von „support@apple.com“ ist legitim, aber „support@app1e.com“ oder „support.apple@mailer.com“ sind es nicht.

Mitlerweile können Betrüger den Absender fälschen oder wie man auch sagt, spoofen. Das bedeutet, dass Betrüger die Absenderadresse einer E-Mail so manipulieren können, dass sie aussieht, als käme sie von einer vertrauenswürdigen Quelle, beispielsweise deiner Bank, einem Freund oder einem bekannten Unternehmen. Sie tun dies, um das Vertrauen der Empfänger zu gewinnen und sie dazu zu bringen, sensible Informationen preiszugeben oder auf bösartige Links zu klicken.

3. Überprüft ob Ihr den genannten Service verwendet

Betrüger senden massenhaft E-Mails zu verschiedenen Services oder Produkten, unabhängig davon, ob die Empfänger diese tatsächlich nutzen oder nicht. Der Grund dafür ist einfach: Es ist ein Spiel mit den Zahlen. Indem sie ihre betrügerischen Nachrichten an eine breite Masse verschicken, erhöhen sie die Chance, dass einige Empfänger auf die Masche hereinfallen.

4. Achtet auf die Anrede

Viele Phishing-E-Mails verwenden eine allgemeine oder vage Anrede wie „Sehr geehrter Kunde“ oder „Lieber Benutzer“. Wenn eine Organisation, mit der ihr ein Konto habt, euch eine E-Mail sendet, wird sie in der Regel euren Namen oder einen anderen persönlichen Identifikator verwenden.

5. Überprüft Rechtschreibung und Grammatik

Professionelle Organisationen lassen ihre Kommunikation in der Regel Korrektur lesen. Zahlreiche Rechtschreib-, Grammatik- oder Stilfehler in einer E-Mail können ein Hinweis auf Phishing sein.

6. Seid skeptisch bei Links

Fahrt mit dem Mauszeiger über Links in der E-Mail, ohne sie anzuklicken. Oft zeigt das ein kleines Vorschaufenster mit der URL, zu der der Link führt. Wenn die URL verdächtig aussieht oder nicht mit der offiziellen Webseite der Organisation übereinstimmt, klickt nicht darauf.

7. Achtet auf den Ton und die Dringlichkeit

Phishing-E-Mails versuchen oft, ein Gefühl der Dringlichkeit oder Angst zu erzeugen. Sie könnten behaupten, dass euer Konto gesperrt wird, wenn ihr nicht sofort handelt, oder dass eine nicht autorisierte Zahlung stattgefunden hat. Offizielle Organisationen drängen Euch selten zu sofortigen Aktionen über E-Mail.

8. Seid vorsichtig mit Anhängen

Öffnet keine E-Mail-Anhänge, die ihr nicht erwartet, besonders wenn sie von unbekannten Absendern kommen. Anhänge können Malware oder Viren enthalten.

9. Prüft die persönlichen Informationen

Phishing-E-Mails enthalten möglicherweise falsche Informationen über euer Konto oder eure persönlichen Daten. Wenn euch Ungereimtheiten auffallen, ist das ein klares Zeichen für Phishing.

10. Verwendet bedingt E-Mail-Sicherheits-Tools

Viele E-Mail-Dienste bieten Sicherheitstools an, die Phishing-Versuche erkennen und markieren oder filtern können. Aktiviert diese Funktionen nur im wenn Ihr Euch noch unsicher seid! Alle Zusatzfunktionieren und Helferlein bedeuten wiederum, dass Ihr gewisse Daten aus der hand gebt. Es ist immer noch am besten, selber die Pishing Mails zu erkennen. Das schärft die Sinne!

11. Informiert euch über aktuelle Phishing-Methoden

Betrüger entwickeln ständig neue Techniken. Bleibt auf dem Laufenden, indem Ihr euch über aktuelle Phishing-Methoden informiert.

10. Vertraut eurem Bauchgefühl

Wenn etwas an einer E-Mail „nicht stimmt“ oder zu gut, um wahr zu sein scheint, ist es wahrscheinlich ein Phishing-Versuch. Vertraut eurem Instinkt.

Was soll ich tun falls ich auf einen Link geklickt habe, oder auf Pishing reingefallen bin

Wenn ihr auf eine Phishing-Mail hereingefallen seid, ist schnelles Handeln gefragt, um Schäden zu minimieren. Hier ist ein kurzer Leitfaden, wie ihr vorgehen solltet:

1. Ändert eure Passwörter

Beginnt damit, die Passwörter aller betroffenen Konten sofort zu ändern. Wenn ihr das gleiche Passwort auf mehreren Websites verwendet (was generell keine gute Idee ist), solltet ihr auch diese Passwörter ändern. Wählt starke, einzigartige Passwörter für jedes Konto. Benutzt einen Passwortmanager wie Bitwarden.

2. Benachrichtigt betroffene Institutionen

Informiert Banken, Kreditkartenunternehmen oder andere finanzielle Institutionen, bei denen ihr Konten habt, sofort über den Vorfall. Sie können euch helfen, eure Konten zu sichern und betrügerische Transaktionen zu stoppen oder rückgängig zu machen.

3. Überprüft eure Konten

Überwacht eure Bank- und Kreditkartenabrechnungen auf ungewöhnliche Aktivitäten. Wenn ihr verdächtige Transaktionen bemerkt, meldet diese sofort den betreffenden Institutionen.

4. Meldet den Betrug

Je nach Land gibt es unterschiedliche Stellen, bei denen ihr Phishing oder Betrug melden könnt. In Deutschland wäre das beispielsweise das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) über die Plattform „BSI für Bürger“. In der Schweiz wäre es z.B das cybercrimepolice.ch Auch viele E-Mail-Dienstleister ermöglichen es, Phishing-Versuche direkt über ihre Plattform zu melden.

5. Setzt einen Betrugsalarm oder eine Kreditauskunftsperre

Wenn eure persönlichen Informationen kompromittiert wurden, erwägt die Einrichtung eines Betrugsalarms oder einer Kreditauskunftsperre bei den Kreditauskunfteien. Dies kann verhindern, dass Betrüger Kredite oder Konten in euren Namen eröffnen.

6. Bewahrt eine Dokumentation

Haltet alle Kommunikationen im Zusammenhang mit dem Betrug sowie Schritte, die ihr unternommen habt, um den Vorfall zu melden und zu bewältigen, fest. Diese Aufzeichnungen können bei der Lösung von Betrugsfällen und bei etwaigen rechtlichen Schritten nützlich sein.

7. Installiert oder aktualisiert Sicherheitssoftware

Stellt sicher, dass ihr eine zuverlässige Sicherheitssoftware auf eurem Geräten installiert habt und dass diese auf dem neuesten Stand ist. Führt regelmäßig Scans durch, um nach Malware oder anderen Sicherheitsbedrohungen zu suchen.

8. Seid zukünftig vorsichtiger

Nutzt diese Erfahrung als Lernmöglichkeit, um eure Online-Sicherheitspraktiken zu verbessern. Seid vorsichtiger beim Umgang mit E-Mails, überprüfe regelmäßig eure Kontoaktivitäten und nutze zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen wie Zwei-Faktor-Authentifizierung, wo immer möglich.

Es ist wichtig zu betonen, dass Betrug jedem passieren kann und es keine Schande ist, darauf hereinzufallen. Wichtig ist, dass ihr schnell handelt und aus der Erfahrung lernt, um euch in Zukunft besser zu schützen.

Beispiele Einiger Pishing Mails

Dies ist eine Pishing Mail, der Empfänger verwendet gar kein Paypal, die Anrede ist hier auch unpersönlich.

Auch hier verwendet der Empfänger gar kein Microsoft OneDrive. Diese Mail ist ein fake.

Der Empfänger verwendet Amercan Express, aber die Absenderadresse stimmt nicht mit der offizielen überein und sieht verdächtig aus.

Ein Amazon Verlosungsangebot. Die Absendeadresse ist jedoch ziemlich skuril --> fake

Angeblich handelt es sich um ein Problem bei der Paketzustellung. Die Absendeadresse ist eine sunriseadresse obwohl sie ja eigentlich von der Post sein müsste. Die SMS sieht ebenfalls ziemlich merkwürdig aus. Löscht beides am besten sofort.

Abschluss

Phishing und Fake-E-Mails können durchaus überzeugend sein, aber mit einem geschärften Auge und einer vorsichtigen Haltung kannst du dich und deine persönlichen Informationen schützen. Es ist immer besser, bei Zweifeln direkt auf der Website der betreffenden Organisation nachzusehen oder den Kundendienst über einen sicheren Weg zu kontaktieren. Bleib wachsam!

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Was ist überhaupt ein Fork

Eine Fork, oder auf Deutsch "Gabelung", ist ein Ereignis, bei dem sich die Protokollregeln einer Blockchain-Technologie ändern, was oft zur Entstehung von zwei getrennten Blockchain-Verläufen führt. Dies ist vergleichbar mit einer Weggabelung, an der man sich entscheiden muss, welchen Pfad man einschlagen möchte. In der Blockchain-Welt kann dies allerdings weitreichende technische, soziale und ökonomische Folgen haben.

Hard Fork

Ein Hard Fork ist eine radikale Änderung des Protokolls einer Blockchain, die dazu führt, dass früher gültige Blöcke und Transaktionen ungültig werden (oder umgekehrt). Bei einem Hard Fork teilt sich die Blockchain in zwei separate Ketten: die alte Kette und die neue Kette, die mit dem aktualisierten Protokoll läuft. Das bedeutet, dass Miner und Nodes (die Computer, die Transaktionen validieren und Blöcke zur Blockchain hinzufügen) entscheiden müssen, welche Kette sie unterstützen wollen. Nicht kompatible Nodes werden von der neuen Kette abgeschnitten.

Hard Forks können aus verschiedenen Gründen durchgeführt werden, z.B. zur Behebung von Sicherheitslücken, zur Hinzufügung neuer Funktionen oder zur Umkehrung von Transaktionen, wie im Fall des DAO-Hacks auf der Ethereum-Blockchain.

Beispiel Hardforks

Ein bekanntes Beispiel für einen Hard Fork bei Bitcoin ist die Spaltung in Bitcoin und Bitcoin Cash im August 2017. Diese Spaltung wurde durch Meinungsverschiedenheiten in der Bitcoin-Gemeinschaft über die Größe eines Blocks ausgelöst. Bitcoin Cash erhöhte die Blockgröße, um mehr Transaktionen pro Block zu ermöglichen und somit die Skalierbarkeit der Kette zu verbessern.

Ein weiteres Beispiel eines Hardforks: Bitcoin Satoshi Vision (BSV) ist ein Ergebnis eines Hard Forks, der sich von der Bitcoin Cash (BCH) Blockchain abgespalten hat. Dieser Fork fand am 15. November 2018 statt. Die Spaltung war das Ergebnis tiefer Meinungsverschiedenheiten innerhalb der Bitcoin Cash-Community über die zukünftige Richtung und technische Ausrichtung der Kryptowährung.

Soft Fork

Im Gegensatz dazu ist ein Soft Fork eine rückwärtskompatible Methode zur Aktualisierung der Blockchain. Das bedeutet, dass die neuen Regeln, die durch den Soft Fork eingeführt werden, so gestaltet sind, dass sie mit den alten Regeln übereinstimmen. Blöcke, die unter den neuen Regeln erstellt wurden, werden von Nodes, die noch nicht aktualisiert wurden, als gültig angesehen. Das führt dazu, dass es nicht zu einer dauerhaften Aufspaltung der Blockchain kommt, da die alte und die neue Kette kompatibel sind.

Soft Forks benötigen eine Mehrheit der Miningleistung im Netzwerk, um erfolgreich zu sein, da ohne ausreichende Unterstützung die Gefahr besteht, dass die neue Kette zu kurz bleibt und von der längeren, unter den alten Regeln arbeitenden Kette überschrieben wird. Spielen also nur wenige Miner und Nodes innerhalb einer bestimmten Zeit das Update ein, scheitert der Softfork und die originalle Kette wird weitergeführt.

Beispiel Softfork

Bei SegWit, kurz für Segregated Witness, handelt es sich um ein Update für die Bitcoin-Blockchain, das als eine sanfte Verzweigung, oder Soft Fork, eingeführt wurde. Eine Gruppe innerhalb der Bitcoin-Community plädierte stark für SegWit, da sie überzeugt war, dass es nicht nötig sei, die Größe der Blöcke dauerhaft zu erhöhen. Eine permanente Erhöhung der Blockgröße würde nämlich zu langfristigen Skalierungsproblemen führen und die Anforderungen an die Hardware für das Betreiben einer Node signifikant steigern. Für die Befürworter von SegWit war es zudem entscheidend, die von Bitcoin-Erfinder Satoshi Nakamoto im Jahr 2010 eingeführte Obergrenze für die Blockgröße von einem Megabyte beizubehalten.

Diese Gruppe suchte nach einem Weg, um innerhalb dieser Blockgrößenbegrenzung mehr Transaktionen abwickeln zu können. Ihre Lösung war SegWit. Dieser Ansatz basiert darauf, die Signaturdaten – also jene Daten, die zur Überprüfung, aber nicht für die Durchführung einer Transaktion nötig sind – aus den Transaktionen herauszulösen. Dadurch wird im Block mehr Platz für Transaktionen geschaffen, ohne dass dessen Größe verändert werden muss. SegWit ist demnach eine Anpassung der ursprünglichen Bitcoin-Blockchain, die ohne eine Vergrößerung der Blöcke auskommt.

Auf der anderen Seite gab es eine Fraktion innerhalb der Bitcoin-Community, die eine ganz andere Vision für die Zukunft von Bitcoin hatte. Diese Gruppe wollte Bitcoin für den Massenmarkt skalieren und sah SegWit als eine zu komplexe und unzureichende Lösung an. Ihrer Meinung nach war die Limitierung der Blockgröße ein überholtes Konzept. Sie argumentierten, dass das Netzwerk mit der derzeitigen Kapazität von durchschnittlich sieben Transaktionen pro Sekunde nicht in der Lage sein würde, sich zu einem dominierenden Zahlungsmittel zu entwickeln. Ihr Vorschlag war einfach: Erhöhe die Blockgröße und lasse das Netzwerk mehr Transaktionen verarbeiten.

Da keine Einigung zwischen diesen beiden Lagern erzielt werden konnte, führte dies letztendlich zu einer kontroversen Abspaltung, auch bekannt als „contentious fork“. Diese Spaltung illustriert die Herausforderungen und Debatten innerhalb der Bitcoin-Community hinsichtlich der besten Wege, um Skalierbarkeit und Effizienz des Netzwerks zu verbessern, während gleichzeitig versucht wird, den ursprünglichen Prinzipien von Bitcoin treu zu bleiben.

Temporary Forks

Neben den beiden Haupttypen von Forks gibt es auch kurzfristige Abspaltungen, sogenannte "temporary forks". Diese können auftreten, wenn zwei Miner fast gleichzeitig einen neuen Block finden. Das Netzwerk wird kurzzeitig in zwei Ketten aufgeteilt, bis ein nächster Block gefunden wird. Die Kette, die zuerst den nächsten Block findet, wird als die gültige betrachtet, und die Blöcke der kürzeren Kette werden verworfen. Solche temporären Abspaltungen sind normal und werden durch das Konsensprotokoll der Blockchain automatisch gelöst.

Was passiert bei einem Fork mit Euren Coins

Eine ist eine sehr wichtige Frage, denn was mit deinem Coinbestand bei einem Fork passiert, kann sich je nach Art des Forks und den Umständen unterscheiden. Schauen wir uns doch an, was bei unterschiedlichen Forks passieren kann.

Hard Forks

Bei einem Hard Fork spaltet sich die Blockchain in zwei separate Ketten, und wenn Ihr Coins auf der ursprünglichen Kette vor der Abspaltung besitzt, findet Ihr Euch oft in der Position wieder, dieselbe Menge an Coins auf beiden Ketten zu besitzen. Das liegt daran, dass die Transaktionshistorie bis zum Zeitpunkt des Forks auf beiden Ketten identisch ist. Nach dem Fork existieren jedoch zwei separate und unabhängige Blockchains, und die Coins können auf jeder Kette unabhängig voneinander bewegt werden.

Nehmen wir das Beispiel von Bitcoin und Bitcoin Cash: Wenn Ihr vor dem Fork 10 Bitcoins hattet, würdet Ihr nach dem Fork 10 Bitcoins und zusätzlich 10 Bitcoin Cash besitzen. Um Zugriff auf beide Coinbestände zu haben, müsst Ihr sicherstellen, dass Eure Coins in einer Wallet waren, die beide Ketten unterstützt, oder dass Ihr die privaten Schlüssel kontrolliert, um sie in eine solche neue Wallet zu importieren. Um die Bitcoin Cash beständige zu bewegen, müsste Eurer ursprünglicher Seed auf einer Bitcoin Cash Wallet wiederhergestellt werden. Solche Forks, sollte man dann in der Regel schnell verkaufen, den zu 99% werden die nach einer Abspaltung abgestossen.

Soft Forks

Bei einem Soft Fork bleibt die Blockchain im Wesentlichen intakt und wird nicht in zwei separate Ketten aufgespalten. Da es keine Aufteilung der Kette gibt, ändert sich an Eurem Coinbestand direkt nichts. Die Coins bleiben auf der gleichen Kette, und es gibt keine "Kopie" Eurer Coins auf einer neuen Kette, wie es bei einem Hard Fork der Fall wäre. Stattdessen setzt die Blockchain ihre Existenz fort, allerdings mit aktualisierten Regeln.

Umgang mit neuen Coins nach einem Fork

Wichtig ist nochmals, dass der tatsächliche Wert der Coins auf den neuen Ketten nach einem Hard Fork stark variieren kann. Während nur die wenigsten Forks einen Wert erlangen können, werden die meissten weniger wertvoll oder sogar wertlos. Es hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Unterstützung durch Miner, Entwickler und Börsen sowie der Nachfrage und Akzeptanz innerhalb der Krypto-Gemeinschaft.

Außerdem ist es wichtig, vorsichtig zu sein, wenn Ihr Zugang zu Coins auf einer neuen Kette beansprucht, besonders wenn dies bedeutet, dass Ihr Eure privaten Schlüssel in eine neue Wallet oder Software importieren müsst. Es besteht immer das Risiko von Betrug oder Diebstahl, daher ist es ratsam, gründliche Recherchen anzustellen und nur vertrauenswürdige Software und Dienste zu nutzen. Eine per Hardware Wallet generierter Seed, sollte niemals in eine Software Wallet eingebeben werden!

Zusammenfassung

Der Hauptunterschied zwischen Hard Forks und Soft Forks liegt in ihrer Kompatibilität: Hard Forks führen zu zwei getrennten Ketten, die nicht mehr miteinander kompatibel sind, während Soft Forks rückwärtskompatibel sind und darauf abzielen, die Einheit der Kette zu bewahren. Hard Forks können als eine Art "Demokratie in Aktion" innerhalb der Blockchain-Gemeinschaft gesehen werden, bei der signifikante Änderungen durch die Schaffung einer neuen Kette vorgenommen werden. Soft Forks hingegen sind subtiler und erfordern weniger drastische Entscheidungen von den Teilnehmern des Netzwerks.

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Linux unterscheidet sich in vielen Aspekten von anderen Betriebssystemen, und das zeigt sich auch in der Art und Weise, wie Dateien und ihre Formate behandelt werden. Anstatt sich ausschließlich auf Dateiendungen zu verlassen, um den Typ und die Verwendung einer Datei zu bestimmen, nutzt Linux Berechtigungen und den Inhalt (bekannt als "Magic Number") einer Datei, um ihre Funktion zu definieren. Trotzdem spielen Dateiendungen eine wichtige Rolle, indem sie Nutzern auf den ersten Blick eine Idee geben, um was für eine Art von Datei es sich handelt.

In diesem Bericht werden wir einen Blick auf eine breite Palette von Dateiendungen werfen, von allgemeinen Text- und Dokumentdateien über ausführbare Dateien und Skripte bis hin zu spezifischen Linux-Installationspaketen. Wir werden auch die Bedeutung von Verzeichnissen wie /etc für die Systemkonfiguration und wie du mit verschiedenen Dateitypen arbeitest, erkunden. Ziel ist es, Euch das Rüstzeug zu geben, das Ihr braucht, um mit Vertrauen und Verständnis durch dein Linux-System zu navigieren.

Allgemeine Dateiendungen wie Text, Skripte oder Konfigurationen

• .txt: Ganz klassisch, Textdateien. Könnt Ihr mit jedem Texteditor öffnen und bearbeiten.
• .sh: Shell-Skripte. Diese Dateien enthalten Befehle, die Ihr normalerweise im Terminal eingebtt. Mit einem Doppelklick oder dem Befehl bash deineDatei.sh im Terminal könnt Ihr das Skript ausführen.
• .conf und .cfg: Konfigurationsdateien. Diese Dateien werden verwendet, um die Einstellungen von Programmen zu speichern und anzupassen. Sie befinden sich häufig im Ordner /etc/

Programmiersprachen und Markup-Sprachen

• .py: Python-Skripte. Python ist eine sehr beliebte Programmiersprache, und Dateien mit dieser Endung enthalten Python-Code.
• .html: HTML-Dateien für die Struktur von Webseiten. Ihr könnt sie in jedem Webbrowser öffnen oder mit einem Texteditor bearbeiten, um Webseiten zu erstellen oder zu ändern.
• .css: CSS-Dateien definieren das Aussehen einer Webseite, die in HTML geschrieben ist.
• .js: JavaScript-Dateien. JavaScript wird verwendet, um Webseiten interaktiv zu machen.

Archiv- und Komprimierungsformate

• .tar, .tar.gz, .tgz: Archivdateien, oft verwendet, um mehrere Dateien in einer einzigen Datei zu bündeln und manchmal auch zu komprimieren. .tar ist das Archivformat, und .gz (oder die Kurzform .tgz für .tar.gz) zeigt an, dass das Tar-Archiv mit gzip komprimiert wurde.
• .zip: Ein weiteres populäres Komprimierungsformat, das Dateien komprimiert und archiviert. Kann auf Linux mit Tools wie unzip geöffnet werden. Diese Formate könnt Ihr im Dateienexplorer mit einem Rechtsklick entpacken und an einem Ort Eurer Wahl speichern.

Ausführbare Dateien und Bibliotheken

• .deb: Debian-Pakete. Diese Dateien sind Installationspakete für Debian-basierte Linux-Distributionen, einschließlich Ubuntu und Linux Mint. Mit einem Doppelklick in der grafischen Oberfläche oder dem Befehl sudo dpkg -i paketname.deb im Terminal könnt Ihr solche Pakete installieren.
• .rpm: Red Hat Package Manager-Dateien. Ähnlich wie .deb-Dateien, aber für Red Hat-basierte Distributionen wie Fedora oder CentOS. Zum Installieren könnt Ihr den Befehl sudo rpm -i paketname.rpm verwenden.
• .bin: Ausführbare Binärdateien. Diese Dateien enthalten Programme oder Skripte, die direkt ausgeführt werden können. Mit diesen Dateitypen müsst Ihr eher weniger hantieren.
• .so: Shared Objects, ähnlich den DLL-Dateien unter Windows. Diese Dateien sind dynamische Bibliotheken, die von Programmen während der Laufzeit genutzt werden. Auch weniger relevant für die alltäglichen Arbeiten.

Bild-, Audio- und Videodateien

• .jpg, .png, .gif: Verschiedene Bildformate. Ihr könnt sie mit Bildbetrachtern oder Bildbearbeitungsprogrammen öffnen.
• .mp3, .wav: Audiodateien. Abspielbar mit den meisten Mediaplayern.
• .mp4, .avi, .mkv: Videodateiformate. Auch diese könnt Ihr mit den meisten Videoplayern abspielen zum Beispiel mit dem VLC Media Player

Office-Dokumente

• .odt (OpenDocument Text): Das OpenDocument-Textformat wird hauptsächlich für Textdokumente verwendet und ist das Standardformat von LibreOffice Writer und OpenOffice Writer.
• .ods (OpenDocument Spreadsheet): Für Tabellenkalkulationen, ähnlich wie .xlsx, aber für LibreOffice Calc oder OpenOffice Calc.
• .odp (OpenDocument Presentation): Das Format für Präsentationen, verwendet von LibreOffice Impress oder OpenOffice Impress.
• .docx, .xlsx, .pptx: Microsoft Office Formate für Textdokumente, Tabellen und Präsentationen. Du kannst sie mit LibreOffice oder OpenOffice unter Linux öffnen und bearbeiten.
• .pdf: Portable Document Format. Für Dokumente, die auf jedem Gerät gleich aussehen sollen. Öffnbar mit einem PDF-Betrachter.

Images bzw. Abbilder

• .iso sind direkte Abbilder (Kopien) eines Datenträgers, typischerweise einer CD, DVD oder Blu-ray, und tragen die Dateiendung .iso. Sie werden häufig verwendet, um Betriebssysteme, Softwareanwendungen und Multimedia-Inhalte zu verteilen. ISO-Images sind besonders nützlich für die Installation von Linux-Distributionen, da sie eine komplette Systemumgebung enthalten, die auf einem bootfähigen Medium wie einem USB-Stick oder einer DVD gespeichert und dann verwendet werden kann, um ein System zu starten und zu installieren.

Das sind einige der gängigen Dateiendungen, die Ihr unter Linux antreffen werdet. Wichtig zu wissen ist, dass Linux selbst nicht so sehr auf die Dateiendung angewiesen ist, um zu entscheiden, was mit einer Datei zu tun ist. Stattdessen ist es oft wichtiger, dass die Datei die richtigen Berechtigungen hat (z.B. ausführbar ist), wenn Ihr sie ausführen möchtet. Aber die Dateiendungen geben Euch als Nutzer eine gute Idee davon, was in der Datei steckt und wie Ihr sie verwenden könnt.

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Was sind Prüfsummen

Prüfsummen, auch bekannt als Hash-Werte, sind digitale Fingerabdrücke, die durch die Anwendung eines Hash-Algorithmus auf eine Datei oder Datenmenge erzeugt werden. Ein Hash-Algorithmus ist eine mathematische Funktion, die Eingabedaten beliebiger Größe nimmt und daraus eine Ausgabe (die Prüfsumme) erzeugt, die eine feste Länge hat. Bekannte Beispiele für Hash-Algorithmen sind MD5, SHA-1 und SHA-256.

Die Berechnung einer Prüfsumme erfolgt in mehreren Schritten:

1. Eingabe: Der Hash-Algorithmus nimmt die Eingabedatei und verarbeitet sie in Blöcken fester Größe.
2. Verarbeitung: Jeder Block der Daten durchläuft eine Reihe von mathematischen und logischen Operationen, die spezifisch für den gewählten Hash-Algorithmus sind. Diese Operationen sind so konzipiert, dass sie hochsensibel auf Änderungen in den Eingabedaten reagieren.
3. Ausgabe: Nachdem alle Datenblöcke verarbeitet wurden, erzeugt der Algorithmus eine Ausgabe von fester Länge – die Prüfsumme. Diese Zeichenfolge scheint zufällig, ist aber vollständig durch die Eingabedaten bestimmt.

Die Stärke der Prüfsumme liegt in ihrer Einzigartigkeit und Sensitivität: Theoretisch führt jede noch so kleine Änderung in der Eingabedatei zu einer komplett anderen Prüfsumme. Dies macht Prüfsummen extrem nützlich für die Überprüfung der Datenintegrität, da man durch den Vergleich der Prüfsummen schnell feststellen kann, ob zwei Versionen einer Datei identisch sind oder nicht.

Welche Vorteile bietet das überprüfen der Prüfsummen von Downloads

Der Einsatz von Prüfsummen beim Download von Software bietet mehrere Vorteile. Erstens ermöglichen sie die Verifikation, dass die heruntergeladene Datei exakt mit der vom Anbieter bereitgestellten Datei übereinstimmt, was bedeutet, dass sie während der Übertragung nicht verändert oder beschädigt wurde. Zweitens bieten Prüfsummen Schutz gegen bösartige Manipulationen. Angreifer könnten versuchen, Software-Downloads zu infizieren, um Malware auf den Systemen unwissender Nutzer zu installieren. Durch die Überprüfung der Prüfsumme kann solchen Sicherheitsbedrohungen effektiv vorgebeugt werden. Drittens fördern Prüfsummen das Vertrauen in die Herkunft der Software, da sie bestätigen, dass die Datei direkt vom offiziellen Anbieter stammt und nicht über Dritte manipuliert wurde.

Diese Theorie und die damit verbundenen Vorteile bilden die Grundlage für ein sicheres digitales Umfeld, in dem Nutzer Software bedenkenlos herunterladen und installieren können, ohne befürchten zu müssen, Opfer von Datenmanipulation oder Cyberangriffen zu werden. Im folgenden Teil werden wir die praktische Anwendung dieser Theorie durchgehen, um zu illustrieren, wie genau Prüfsummen im Alltag genutzt werden können, um den Downloadprozess von Software zu sichern.

Anwendung in der Praxis

Die Anwendung bzw die Überprüfung der Prüfsummen kann auf 2 verschiedene Wege erfolgen, entweder über die gute alte Kommandozeile, oder über ein einfaches kleines Tool namens gtkhash, welches sich in den meissten Software-Zentren vieler Linux Distributionen zu finden ist. Wir wenden das Beispiel an einem Download der Software Virtualbox für das Linux Betriebssystem Ubuntu 22.04 mit dem Codenamen Jammy an.

Eine Übersicht aller Codenamen für Eure Betriebssystemversion findet Ihr z.B hier:

https://itsfoss.com/linux-code-names/

Vorbereitungen

Zuerst braucht Ihr natürlich die Prüfsumme des jeweiligen Downloads. Seriöse Anbieter von Software stellen für Ihre Downloads immer eine Prüfsumme mit bereit. Nehmen wir hier als Beispiel die Virtualisierungssoftware Virtualbox, mit der man virtuelle Maschinen von Betriebssystemen erstellen kann, um andere Systeme zu testen oder gleich den ganzen Rechner vorher dafür platt zu machen. Wir schauen uns also die Downloadseite an, und suchen nach den Prüfsummen:

Wir klicken auf den Link für entweder SHA256 Prüfsummen, oder die MD5 Versionen. Beide sind in etwas gleich sicher, und finden eine etwas eher einfach gehalten Übersicht. In der Browserleiste seht Ihr nochmals, dass es sich um SHA256SUMS handelt, also SHA256 Prüfsummen wenn wir auf SHA256 checksums klicken.

Wir finden ganz unten die Prüfsumme für unsere Ubuntu Version 22.04 mit dem Codenamen Jammy. Diese das Browserfenster können wir geöffnet lassen, oder uns die Prüfsumme auf eine Textdatei notieren. Nun kommen wir zur überprüfung der Checksumme:

Linux Kommandozeile

Die Kommandozeile beherrscht die überprüfen aller Summen ohne zusätzliche Tools installieren zu müssen. Dafür müsst Ihr einfach die entsprechende Funktion abrufen und danach den relativen oder absoluten Pfad abgeben.

Der einfachste Weg: geht mir Eurem Dateienexplorer in die Downloads, klickt dort ins leere, und wählt mit einem rechtsklick Terminal hier öffnen aus. Das Terminal öffnet sich. Das einzige was Ihr jetzt tun müsst, ist sha256sum <dateinname> in die Konsole einzugeben. Für md5 Hashes tippt man zuerst md5sum, gefolgt vom Pfad ein. Mit der Feststelltaste könnt Ihr nach dem schreiben der ersten Buchstaben der Datei den kompletten Namen vervollständigen ohne den ganzen Text mit möglichen Fehlern abtippen zu müssen:

Die Checksumme für unseren Download ist also: 43aa0932f73433e7a6b450a82708d275ee5f2c98375cfa708a46ecf75b3d4edc

Laut unserer Notizen ist die Checksumme also korrekt:

Grafisches Tool gtkhash

GTKHash ist ein grafisches Werkzeug, das speziell dafür entwickelt wurde, um die Berechnung und Überprüfung von Prüfsummen und Hash-Werten für Dateien und Text in einer benutzerfreundlichen Oberfläche zu ermöglichen. Es unterstützt eine Vielzahl von Hash-Algorithmen, darunter populäre wie MD5, SHA-1, SHA-256 und viele andere, was es zu einem flexiblen Werkzeug für verschiedene Sicherheits- und Integritätsprüfungsaufgaben macht.

Die Hauptfunktionen von GTKHash umfassen:

• Hash-Berechnung: GTKHash kann für einzelne Dateien oder mehrere Dateien gleichzeitig Prüfsummen berechnen. Benutzer können einfach die Dateien auswählen, für die sie Hash-Werte generieren möchten, und dann den gewünschten Hash-Algorithmus aus einer Liste auswählen.
• Hash-Überprüfung: Neben der Berechnung von Hash-Werten ermöglicht GTKHash auch die Überprüfung von Prüfsummen. Benutzer können die erwarteten Hash-Werte eingeben oder aus einer Hash-Datei laden, um zu überprüfen, ob die berechneten Hash-Werte mit den erwarteten übereinstimmen. Dies ist besonders nützlich, um die Integrität von Dateien zu überprüfen, die aus dem Internet heruntergeladen wurden.
• Unterstützung für mehrere Algorithmen: GTKHash unterstützt eine breite Palette von Hash-Algorithmen, was dem Benutzer Flexibilität in Bezug auf die Sicherheitsanforderungen und Kompatibilität bietet.
• Benutzerfreundliche Oberfläche: Die Anwendung zeichnet sich durch eine klare und intuitive Benutzeroberfläche aus, die es auch weniger technisch versierten Nutzern ermöglicht, die Funktionalitäten des Tools effektiv zu nutzen.

Der Download geschieht über die Softwarezentren Eurer Distro, oder über das Terminal mit apt install gtkhash

Ihr öffnet also das Programm gtkhash und klickt hinter Datei auf das leere Feld und sucht im Explorer den Download. Anschliessend klickt Ihr unten einfach auf Hash.

Wir Ihr seht, spuckt uns gtkhash nicht nur sha256 aus, sondern auch die anderen Formate wie MD5 oder SHA1.

Wir haben den Download also nun verifziert und können die Datei bedenkenlos installieren. Sollte die Prüfsumme nicht stimmen, ist der Download schnellstmöglich zu entfernen!

Abschluss und weitere Hinweise

Die Verwendung von Prüfsummen zur Überprüfung der Integrität heruntergeladener Software ist eine sinnvolle und wichtige Maßnahme, insbesondere auf Computern, die sensible Daten verarbeiten oder speichern. Diese Praxis bietet eine zusätzliche Sicherheitsebene, indem sie sicherstellt, dass die Dateien während der Übertragung nicht manipuliert wurden und frei von unerwünschter Malware sind. In einer Zeit, in der Cyberangriffe und Datenlecks immer häufiger werden, ist es sinnvoll, proaktive Schritte zu unternehmen, um die Sicherheit von Daten und Systemen zu gewährleisten.

Neben der Überprüfung von Prüfsummen gibt es weitere Maßnahmen, die beim Herunterladen von Dateien aus dem Internet beachtet werden sollten, um die Sicherheit zu erhöhen, besonders wenn keine Prüfsummen verfügbar sind:

1. Quellen überprüfen: Stellt sicher, dass Ihr Software immer von offiziellen und vertrauenswürdigen Quellen herunterlädt. Offizielle Websites der Softwareentwickler sind in der Regel die sicherste Wahl. Seid vorsichtig bei Downloads von Drittanbieter-Websites, da diese ein höheres Risiko bergen, manipulierte Software zu enthalten.
2. Verwendung von Antivirensoftware: Eine zuverlässige Antivirensoftware kann helfen, heruntergeladene Dateien auf Malware zu scannen, bevor sie geöffnet oder ausgeführt werden. Stellt sicher, dass deine Antivirensoftware aktuell ist, um den besten Schutz zu gewährleisten.
3. HTTPS-Verbindungen: Achtet darauf, dass die Website, von der Ihr herunterlädt, eine sichere Verbindung verwendet (erkennbar am "https://" in der URL). Eine sichere Verbindung gewährleistet, dass die Daten verschlüsselt übertragen werden, was das Risiko einer Man-in-the-Middle-Attacke reduziert.
4. Bewertungen und Kommentare lesen: Wenn möglich, sucht nach Bewertungen oder Kommentaren zu der Datei oder Software, die Ihr herunterladen möchtet. Feedback von anderen Nutzern kann Hinweise auf Probleme oder Sicherheitsrisiken geben.
5. Digitale Signaturen: Einige Softwareanbieter signieren ihre Software digital. Eine digitale Signatur bietet eine weitere Sicherheitsebene, da sie bestätigt, dass die Software tatsächlich vom angegebenen Entwickler stammt und seit der Signierung nicht verändert wurde. Überprüft die digitale Signatur, wenn keine Prüfsumme verfügbar ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Überprüfung von Prüfsummen eine effektive Methode ist, um die Sicherheit beim Herunterladen von Dateien zu verbessern. Doch selbst in Fällen, in denen Prüfsummen nicht verfügbar sind, kann durch die Beachtung der oben genannten Tipps das Risiko von Cyberbedrohungen signifikant reduziert werden. In der digitalen Ära ist es unerlässlich, wachsam zu bleiben und proaktive Maßnahmen zu ergreifen, um die Sicherheit unserer Daten und Systeme zu gewährleisten.

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Linux, das sich neben Windows und macOS als eine der führenden Betriebssystem-Distributionen etabliert hat, ist als Open-Source-Software kostenfrei zugänglich. Die Kontrolle und das Management verschiedener Linux-Distributionen wie Ubuntu, Debian oder Linux Mint werden überwiegend durch die Nutzung der Kommandozeile oder des Terminals sowie spezifischer Linux-Kommandos realisiert. Für die parallele Nutzung, Verwaltung und Konfiguration von Konsolensitzungen in einem Terminal werden Terminal-Multiplexer wie GNU screen oder tmux verwendet. Diese Werkzeuge sind insbesondere für ihre Fähigkeit geschätzt, die Arbeit mit mehreren Prozessen und Aufgaben in einer Konsolen-Umgebung zu vereinfachen und zu optimieren.

Was ist tmux?

tmux, kurz für "terminal multiplexer", ist ein wertvolles Tool für Benutzer von Unix-ähnlichen Betriebssystemen. Es ermöglicht das effiziente Management mehrerer Terminal-Sitzungen innerhalb eines einzigen Bildschirms oder Terminalfensters. Durch die Verwendung von tmux könnt Ihr verschiedene Sitzungen erstellen, entfernen und zwischen ihnen wechseln, ohne verschiedene Terminalfenster öffnen zu müssen.

Die Geschichte von tmux beginnt im Jahr 2007, als es von Nicholas Marriott entwickelt wurde. Marriott sah die Notwendigkeit für einen modernen Terminal-Multiplexer, der die Funktionalitäten des damals weit verbreiteten GNU Screen verbessern und erweitern sollte. GNU Screen, obwohl leistungsstark, hatte seine Grenzen und wurde seit einiger Zeit nicht mehr aktiv weiterentwickelt. tmux wurde als Antwort auf diese Lücke entwickelt, mit dem Ziel, eine robustere und benutzerfreundlichere Alternative zu bieten.

Eines der Hauptmerkmale von tmux ist seine Fähigkeit, Sitzungen zu "detachieren" und später wieder "attachen". Das bedeutet, dass Ihr eine Sitzung starten, sie laufen lassen, sich von ihr trennen (detachen) und später, auch von einem anderen Terminal aus, wieder darauf zugreifen könnt. Dies ist besonders nützlich, wenn Ihr Langzeitprozesse auf einem Server ausführt, zu denen Ihr periodisch zurückkehren müssen.

Außerdem bietet tmux eine beeindruckende Anpassbarkeit und Skriptfähigkeit. Ihr könnt es an Eure spezifischen Bedürfnisse oder Euren Workflow anpassen, indem Ihr die Konfigurationsdatei (.tmux.conf) bearbeitet. Mit tmux könnt Ihr auch komplexe Fensterlayouts erstellen und leicht zwischen einer Vielzahl von Paneelen und Fenstern wechseln.

Wozu sich tmux nutzen lässt

Genau wie der Terminal-Multiplexer GNU screen bietet tmux die Möglichkeit, im Terminal einer Linux-Distribution in mehreren Sitzungen und Fenstern gleichzeitig zu arbeiten sowie Fenster in mehrere Bereiche für Multitasking zu teilen und zu konfigurieren. Auf diese Weise können wir parallele Prozesse und Programme laufen lassen und verschiedene Befehle gleichzeitig ausführen. Auch Remote-Sitzungen und die Zusammenarbeit mit mehreren Nutzern und Nutzerinnen gleichzeitig sind so möglich. Ihr könnt zudem Prozesse und Sitzungen verlassen, in den Hintergrund verschieben und später dort weitermachen, wo Ihr aufgehört habt.

Über tmux gebt Ihr Kommandozeilenbefehle ein, um Eure Linux-Distribution zu steuern und zu bearbeiten. Dazu zählen beispielsweise Befehle für die Vergabe der Verzeichnisrechte mit chmod oder der „shutdown -h“-Befehl für den einfachen Linux-Shutdown. Während Ihr tmux in Ubuntu, Linux oder anderen Linux-Distributionen problemlos einsetzen können, lässt sich tmux in Windows nur über das WSL bzw. WSL2 (Windows-Subsystem für Windows 2) verwenden. Mit dem WSL2 könnt Ihr Linux-Anwendungen und Linux-Tools auch in Windows nutzen.

Bedienung von tmux erklärt

Nachdem Ihr tmux über die offiziellen Paketquellen Eures Linux-Systems installiert habt, könnt Ihr es mühelos über das Terminal starten, indem Ihr den Befehl tmux eingebt. Die Steuerung des Terminal-Multiplexers findet in einem herkömmlichen Terminal statt. Für die Nutzung von tmux sind einige Grundvoraussetzungen erforderlich:

• Eine installierte Linux-Distribution oder ein auf Linux basierendes System
• Ein Benutzerkonto mit Administratorrechten (Root-Rechte)
• Zugang zu einem Terminal und Kenntnisse über die Nutzung von Kommandozeilenbefehlen und Tastaturkürzeln

Wesentliche Elemente in der Bedienung von tmux umfassen Terminal-Sitzungen, Fenster und Panes (Bereiche innerhalb der Fenster):

• Terminal-Sitzungen: Hierin führt Ihr Eure Aufgaben und Befehle aus und verwaltet Eure Linux-Distribution.
• Fenster: Wenn Ihr innerhalb einer Sitzung verschiedene Aufgaben gleichzeitig, aber getrennt voneinander bearbeiten möchtet, bietet Euch tmux die Möglichkeit, mehrere Fenster innerhalb einer Sitzung zu verwenden.
• Panes: Diese Fenster lassen sich weiter in unterschiedliche Bereiche, sogenannte Panes, unterteilen. So könnt Ihr beispielsweise Error Logs überwachen, während Ihr in einem anderen Bereich des gleichen Fensters weitere Aufgaben bearbeitet.

Für die effektive Nutzung von tmux setzt Ihr auf eine Kombination aus Kommandozeilenbefehlen sowie speziellen Tastaturkürzeln, die das Navigieren und Verwalten der Sitzungen, Fenster und Panes erleichtern.

tmux installieren und anwenden: Schritt für Schritt

Die Installation für tmux ist sehr einfach: öffnet Eure Konsole und gebt folgenden Befehl in die Befehlszeile:

sudo apt-get install tmux

tmux-Befehle

Schauen wir uns die wichtigsten Befehle der Reihe nach an:

tmux starten

tmux

Neue tmux-Sitzung starten und benennen

tmux new -s [Sitzungsname]

tmux-Sitzung beenden

exit

Verbindung zu letzter tmux-Sitzung wiederherstellen

tmux a -t [Sitzungsname]

oder

tmux a #

Panes anpassen mit [Strg] + [B] + [:] und resize-pane

Wenn Ihr ein Fenster in Panes aufteilt, habt Ihr die Möglichkeit, die Panes nach Belieben zu konfigurieren. Dafür drücken wir die Tastenkombination [Strg] + [B] + [:]. Nun können wir mit folgenden Befehlen Panes anpassen:

• resize-pane -D: Trennlinie zwischen Panes nach unten („downwards“) bewegen
• resize-pane -U: Trennlinie zwischen Panes nach oben („upwards“) bewegen
• resize-pane -R: Trennlinie zwischen Panes nach rechts bewegen
• resize-pane -L: Trennlinie zwischen Panes nach links bewegen

Ihr könnt die Trennlinie auch wie folgt um vordefinierte Zellen bewegen; dies wirkt sich jedoch auf alle Panes im Fenster aus:

• resize-pane -U 10: Trennlinie 10 Zellen nach oben bewegen
• resize-pane -t 2 -R 5: Trennlinie 5 Zellen nach rechts bewegen

Pane maximieren und minimieren (zuvor die Tastenkombination [Strg] + [B] + [:])

resize-pane -Z

Abtrennen („detach“) von bestehender Sitzung (ggf. mit Sitzungsnamen)

tmux detach

Verbinden („attach“) zu bestehender Sitzung (ggf. mit Sitzungsnamen)

tmux attach

tmux-Tastenkombinationen zu den Sitzungen

In jeder Sitzung könnt Ihr beliebig viele Fenster öffnen und neue Sitzungen starten. Ihr agiert hier unter der Hauptsitzung, die Ihr mit tmux new -s <Sitzungsname> erstellt habt. Neben der Bedienung durch Kommandozeilenbefehle und Skripte, wird tmux wie bereits beschrieben über Tastenkombinationen gesteuert. Um die Steuerung mittels Tastenkürzeln zu aktivieren, betätigt Ihr zunächst [Strg] + [B]. Alle darauf folgenden Tastatureingaben führen die jeweils gewünschten Aktionen aus. Einige der zentralen Tastenkombinationen sind:

Befehle für Sitzungen:

• S: Anzeige aller Sitzungen und Wechsel zwischen Sitzungen
• $: Aktuelle Sitzung umbenennen
• D: Bestehende Sitzung abtrennen („detach“) und in Hintergrund verschieben
• ?: Anzeige der aktuell aktiven Tastenkombinationen (Hilfe-Bereich öffnen)

Befehle für Fenster:

• C: Neues Fenster erzeugen/öffnen
• W: Alle aktuell bestehenden Fenster auflisten, zwischen Fenstern wechseln
• L: Zum letzten benutzten Fenster wechseln
• P: Zum chronologisch vorausgehenden Fenster wechseln
• N: Zum chronologisch nächsten Fenster wechseln
• ,: Aktuelles Fenster umbenennen
• &: Aktuelles Fenster beenden (mit „y“ bestätigen)
• 1, 2, 3, (…): Zu Fenster Nummer X springen
• [: Scrollmodus nutzen (mit Pfeiltasten in aktuellem Fenster scrollen)

Befehle für Panes im aktuellen Fenster

• X: Aktuelles Pane schließen
• %: Aktuelles Pane vertikal teilen (zweites Pane im Fenster entsteht)
• ": Aktuelles Pane horizontal teilen (zweites Pane im Fenster entsteht)
• Pfeiltasten (links, rechts, oben, unten): Navigieren zwischen den Panes
• H: Zum linken Pane springen
• I: Zum rechten Pane springen
• J: Zum unteren Pane springen
• K: Zum oberen Pane springen
• Q: Anzahl der Panes anzeigen
• O: Chronologisch durch alle Panes navigieren
• }: Aktuelles Pane mit den darauffolgenden vertauschen
• {: Aktuelles Pane mit dem vorausgehenden vertauschen
• Leertaste: Zwischen den Aufteilungen von Panes wechseln
• !: Aktuelles Pane lösen und in neuem Fenster öffnen

Beispiel Anwendung von tmux

Wir schauen uns die Nutzung von tmux anhand eines Beispiels mal an:

Schritt 1

Startet tmux durch Eingabe von tmux oder tmux new -s <Sitzungsname> im Terminal. Sobald tmux aktiv ist, erscheint am unteren Rand eine Statusleiste, die den Hostnamen (Nutzername@host-server), die aktuelle Zeit und das Datum anzeigt. Links unten findet Ihr den Namen der aktuellen Sitzung (falls vergeben) und die Anzahl der Fenster, angezeigt im Format „[0] 0:bash“. Das erste Fenster ist mit „0“ gekennzeichnet. Sollte ein Prozess in diesem Fenster aktiv sein, erscheint dieser hinter der Fensternummer, beispielsweise „0:bash“.

Schritt 2

Bedient tmux mit Kommandozeilenbefehlen und Tastenkombinationen. Um tmux-Befehle zu initiieren, verwendet [Strg] + [B] oder für das Konfigurieren von Panes [Strg] + [B], gefolgt von [:], um die Aufmerksamkeit von tmux auf Euch zu ziehen.

Schritt 3

Arbeit in dieser Konsole nach Euren wünschen. Ihr startet einen Script oder einen Befehl welcher nicht beendet werden darf oder entsprechend lange dauert. Öffnet ein neues Fenster in der Sitzung durch Drücken von STRG+B gefolgt von [C].

Schritt 4

Beendet eine Konsolen-Sitzung mit dem Befehl exit . Um die komplett tmux Sitzung zu beenden und in den Hintergrund zu verschieben, verwendet das Tastenkürzel [Strg] + [D].

Schritt 5

Um eine neue Sitzung zur ersten zu initiieren, benutzt erneut den Befehl tmux new -s <Sitzungsname>. Die Statusleiste unten informiert Euch, in welcher Sitzung Ihr Euch gerade befindet.

Schritt 6

Innerhalb tmux: Um ein Fenster in separate Bereiche, sogenannte Panes, aufzuteilen, drückt [%] für eine vertikale Teilung oder ["] für eine horizontale Teilung. Mit den Pfeiltasten könnt Ihr zwischen den Panes wechseln.

Schritt 7

Wenn Ihr eine aktive Sitzung wieder abtrennen wollt, aber die Prozesse weiterlaufen lassen wollt, verwendet wieder den Befehl tmux detach oder STRG+B plus D . Die Sitzung und alle laufenden Prozesse bleiben im Hintergrund aktiv. Um die Sitzung erneut aufzurufen, stellt die Verbindung mit tmux attach wieder her.

Alternative GNU Screen und die Unterschiede

Auf den ersten Blick mögen GNU screen und tmux sehr ähnlich erscheinen, da beide als Terminal-Multiplexer fungieren und essentielle Funktionen für die Verwaltung von Terminal-Sitzungen bieten. Bei genauerer Betrachtung zeigen sich jedoch einige signifikante Unterschiede in ihrer Funktionsweise und Benutzerfreundlichkeit.

Ein augenfälliger Unterschied liegt in der Aktivierung der Steuerbefehle. Während tmux das Tastenkürzel [Strg] + [B] für die Einleitung von Befehlen verwendet, nutzt GNU screen dafür [Strg] + [A]. Dies mag eine kleine Abweichung sein, doch sie markiert den Beginn einiger weiterer Differenzen zwischen den beiden Tools.

In Bezug auf die Benutzeroberfläche bietet tmux direkt nach der Installation eine Statusleiste am unteren Rand des Fensters. Diese Statusleiste zeigt standardmäßig Informationen wie den Namen der aktuellen Sitzung an und erleichtert so die Orientierung. GNU screen hingegen verzichtet standardmäßig auf diese Statusanzeige. Falls Ihr eine solche Anzeige in GNU screen wünscht, müsst Ihr sie manuell in der Konfigurationsdatei einrichten.

tmux zeichnet sich zudem durch eine vereinfachte Handhabung beim Benennen und Umbenennen von Sitzungen und Fenstern aus. Diese Funktionen tragen zur Übersichtlichkeit bei und machen das Navigieren zwischen verschiedenen Fenstern und Sitzungen intuitiver. Außerdem bietet tmux eine höhere Sicherheit in Bezug auf das Management von Fenstern. Während in GNU screen ein Fenster verloren gehen kann, wenn es detacht und in den Hintergrund verschoben wird, stellt tmux sicher, dass Ihr detachte Fenster mühelos über Kommandozeilenbefehle wiederherstellen oder eine Liste aller aktiven Fenster abrufen könnt. Diese Features machen tmux zu einem robusten und benutzerfreundlichen Tool für die Verwaltung von Terminal-Sitzungen.

Fazit tmux

Sei es das Umbenennen von Fenstern und Sitzungen oder die hilfreichen Status- und Sitzungsanzeigen im unteren Fensterbereich, tmux wird vielen Nutzern und Nutzerinnen im Vergleich zu GNU screen bedienfreundlicher und übersichtlicher erscheinen. Wenn Sie mit mehreren Prozessen und Programmen im Terminal gleichzeitig arbeiten und auf einfaches, effizientes Multi-Tasking angewiesen sind, erweist sich tmux als sinnvoller und lohnender Terminal-Multiplexer, der noch dazu kostenlos ist.

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Wofür sind HTLCs?

• Sicherer und schneller Transfer von Zahlungen: HTLCs ermöglichen es, Zahlungen über mehrere Kanäle im Lightning-Netzwerk zu senden, ohne dass die Blockchain für jede einzelne Transaktion aktualisiert werden muss. Das macht Transaktionen schneller und effizienter.
• Vertrauensfreie Transaktionen: Sie erlauben Transaktionen zwischen Parteien, die sich gegenseitig nicht vertrauen müssen. Die Sicherheit wird durch den Mechanismus des HTLCs gewährleistet, nicht durch das Vertrauen in die Gegenpartei.

Wofür werden sie benötigt?

1. Routing von Zahlungen: Im Lightning-Netzwerk werden Zahlungen oft über mehrere Knoten (Nodes) geleitet. HTLCs helfen dabei, dass diese Zahlungen sicher und verlässlich von einem Ende zum anderen gelangen.
2. Verhinderung von Betrug: Durch die Zeitbindung in HTLCs (der "Time-Lock") wird sichergestellt, dass eine Zahlung entweder vollständig durchgeführt oder nach Ablauf der Frist automatisch rückgängig gemacht wird. Das verhindert, dass jemand das Geld nimmt und sich weigert, die Transaktion abzuschließen.

Praktisches Beispiel

Um zu verstehen, wie ein HTLC beim Routing im Lightning-Netzwerk entsteht schauen wir uns ein Beispiel an. Stellt Euch vor, Alice möchte Bob über das Lightning-Netzwerk eine Zahlung senden, aber sie haben keinen direkten Zahlungskanal zueinander. Stattdessen nutzen sie Carol als Zwischenknoten. Hier ist, wie das funktioniert. Wichtig dabei ist, das nur Bob die Zahlung auslösen kann, und kein Knoten dazwischen.

Ausgangssituation

• Alice möchte 1 Bitcoin (BTC) an Bob senden.
• Alice hat einen Zahlungskanal mit Carol, und Carol hat einen mit Bob.

Erstellung des Zahlungsgeheimnisses

• Bob generiert ein Geheimnis und daraus einen Hashwert.
• Bob sendet den Hashwert an Alice, ohne das Geheimnis preiszugeben.

HTLC von Alice zu Carol

• Alice richtet ein HTLC auf ihrem Kanal mit Carol ein.
• Sie sagt: "Carol, ich sende dir 1 BTC, aber du bekommst ihn nur, wenn du mir das Geheimnis zu diesem Hashwert innerhalb eines bestimmten Zeitraums liefern kannst."
• Dieses HTLC ist nun auf der Blockchain gesperrt, aber noch nicht an Carol ausgezahlt.

HTLC von Carol zu Bob

• Carol wiederholt den Prozess mit Bob.
• Sie richtet ein HTLC ein und sagt: "Bob, ich sende dir 1 BTC, aber nur, wenn du mir das Geheimnis zu diesem Hashwert innerhalb eines kürzeren Zeitraums als Alice mir gibt, liefern kannst."

Bob löst das HTLC aus

• Bob kennt das Geheimnis und gibt es an Carol weiter, um den 1 BTC von ihrem HTLC zu erhalten.
• Indem er das Geheimnis offenbart, erlaubt er Carol, das gleiche zu tun, um den 1 BTC von Alice zu erhalten.

Abschluss des Prozesses

• Carol verwendet nun das Geheimnis, um das HTLC mit Alice zu lösen und ihren 1 BTC zu erhalten.
• Alle HTLCs werden abgerechnet, und die Zahlung von Alice an Bob über Carol ist abgeschlossen.

Wichtig zu merken

• Zeitliche Begrenzung: Die HTLCs haben eine Zeitbegrenzung. Wenn das Geheimnis nicht rechtzeitig geliefert wird, wird die Transaktion automatisch abgebrochen, und das Geld kehrt zu seinem ursprünglichen Besitzer zurück.
• Sicherheit: Durch die Verwendung von HTLCs muss Carol das Geheimnis von Bob erfahren, um ihr Geld zu erhalten. Das bedeutet, dass sie die Zahlung nicht einbehalten kann, ohne Bob zu bezahlen.
• Netzwerkeffizienz: Dieser Prozess ermöglicht es dem Lightning-Netzwerk, effizient Zahlungen über mehrere Kanäle zu leiten, ohne dass jeder Knoten ein direktes Vertrauensverhältnis haben muss.

In diesem Beispiel erleichtern die HTLCs eine sichere und effiziente Übertragung von Werten über indirekte Wege, ohne dass alle Beteiligten sich gegenseitig vertrauen müssen. Sie sind der Schlüssel für das Routing und die Skalierbarkeit des Lightning-Netzwerks.

Warum Time-locked Contracts?

Rückerstattung – Verhinderung von Fehlern

Beim Routing einer Zahlung können Probleme auftreten: Einer der Peers auf dem Weg kann offline gehen und unerreichbar werden, während die HTLCs weitergeleitet werden. Auch kann nicht ausgeschlossen werden, dass ein Knoten auf dem Weg böswillig handelt. Was wenn Carol sich weigert, das Geheimnis an den vorherigen Peer weiterzugeben und das HTLC so lange zurückhält, bis das Opfer Lösegeld zahlt?

Es muss eine Möglichkeit geben, zu garantieren, dass das Geld nicht für immer eingefroren wird, falls etwas schiefgeht. Wir müssen eine Rückerstattungsklausel in den Vertrag aufnehmen:

"Wenn Carol, also der Zwischenknoten das Geheimnis nicht innerhalb von 24 Stunden preisgibt, kann Alice die Mittel zurückfordern."

Diese zeitlich begrenzte Rückerstattungsklausel hilft auch, die Vollständigkeit zu erreichen. Man muss sich keine Sorgen über einen teilweisen Zahlungszustand machen. Im Falle eines Fehlers kann jeder Teilnehmer entweder mit seinem Kanalpartner zusammenarbeiten, um das HTLC rückgängig zu machen, oder er kann individuell die zeitlich begrenzte Rückerstattungstransaktion auf die Blockchain setzen, um seine Mittel zurückzuerhalten.

Bestimmte Funktionen erlauben eine bestimmte Blockhöhe oder einen Zeitstempel in der Zukunft anzugeben, wann die Transaktion der Blockchain hinzugefügt werden kann und gültig wird. Bis dahin bleibt die Transaktion unbestätigt und kann nicht zur Blockchain hinzugefügt werden. Im Kontext von HTLCs wird dieser Opcode mit Blockhöhen verwendet. Daher muss der Sender, um die Rückerstattungsklausel nutzen zu können, warten, bis der Block im Sperrskript erreicht ist, und eine gültige Signatur zu seinem oder ihrem öffentlichen Schlüssel vorlegen.

Welche weiteren Möglichkeiten gibt es Betrug auszuschliessen

Ein wichtiges Detail in Lightning-Netzwerkkanälen ist die Möglichkeit, Betrug zu verhindern. Wenn man einen Kanal mit einem Peer öffnet, ist es üblich, über die Lebensdauer des Kanals mehrere Transaktionen durchzuführen und den Kanalsaldo kontinuierlich zu aktualisieren, anstatt nach der ersten Zahlung das HTLC in die Blockchain zu schreiben.

Aber was, wenn ein Peer eine Transaktion mit einem alten Kanalzustand, der ihm zugutekommt, in die Blockchain schreibt, anstatt den neuesten Zustand zu verwenden? Es muss einen Weg geben, dieses Verhalten zu verhindern.

Man könnte eine weitere Klausel in den Vertrag aufnehmen:

"Wenn Bob versucht, von mir zu stehlen, habe ich 24 Stunden Zeit zu beweisen, dass er betrügt. Wenn ich das beweisen kann, darf ich das gesamte Geld, das wir unserem Kanal zugesichert haben, alleine behalten."

Wie beweisen wir, dass unser Peer betrogen hat?

Wenn jemand den Kanalzustand mit einem falschen State aktualisieren möchte, gibt er dem anderen Peer eine aktualisierte Commitment-Transaktion mit dem neuen Kanalsaldo. Der andere Peer antwortet mit einem "revocation-key", der als Beweis verwendet werden kann, dass der Kanalzustand nicht korrekt ist ist. Diese gegenseitige Überprüfung geschieht bei jeder Lightning-Transaktion, sodass bei 1000 Transaktionen 1000 Widerrufsschlüssel gespeichert werden müssen, bis der Lightning-Kanal geschlossen wird.

Es gibt mehrere Aktionen die ausgeführt werden können. Die erste ist die Straftransaktion: Sie ermöglicht es jedem, der den <Widerrufsöffentlicherschlüssel> signieren kann, und wird von der betrogenen Partei verwendet eine Aktion einzuleiten. Wenn Alice betrogen wird, kann sie den Widerrufsschlüssel, den Bob ihr gegeben hat, als sie ihren Kanalzustand aktualisiert haben, verwenden, um das gesamte Geld aus dem Kanal für sich zu beanspruchen. Der Zustand wird sofort in die Blockchain geschrieben und der Kanal mit dem Zustand von Alice auf die Blockchain geschrieben.

Die zweite Aktion verhindert es der Partei, die den HTLC hält und daher eine gültige Signatur für den <Local Delayed Public Key> hat, die Bitcoin auszugeben (Also damit ist Bob der Betrüger gemeint). Damit das nicht passiert gibt es eine Schutzfunktion: Der Ausgebende muss warten, bis die festgelegte Verzögerung abgelaufen ist. Die Verzögerung wird vor der Eröffnung des Kanals vereinbart und ist normalerweise umso größer, je mehr Geld dem Kanal zugesichert wird. So geben wir Alice Zeit zu beweisen, dass sie beraubt wird. Damit wird verhindert, sollte Alice kurz offline sein, oder Netzwerkprobleme haben, um Ihren echten Kanalzustand offen zu legen, ansonsten könnte das Bob schnell tun und den falschen Kanalzustand settlen und den Kanal closen.

Da die Bitcoin-Blockchain Nutzer vor Doppelausgaben schützt und die betrügerische Partei warten muss, um die Transaktion in der Blockchain zu bestätigen, kann die betrogene Partei die Straftransaktion veröffentlichen, sobald sie die Transaktion mit dem falschen Kanalsaldo im Mempool sieht, und sie schneller bestätigen lassen, als der Betrüger seine Transaktion bestätigen kann, da dieser ja eine Verzerzögerung gebunden ist

HTLCs sind also ein cleveres Instrument im Lightning-Netzwerk, das schnelle, kostengünstige und sichere Transaktionen ermöglicht, aber es erfordert auch einiges an Management und Verständnis, um sie effektiv zu nutzen. Ihr werdet aber als normer Node Betreiber, der ab und zu ein paar Zahlungen tätigten, eher weniger aktiv mit HTLCs zu tun haben, das übernimmt Eure Node automatisch im Hintergrund.

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Dieser Artikel richtet sich an alle, die auf der Suche nach einem sicheren E-Mail-Provider sind – sei es aus Sorge um die eigene Privatsphäre, aus beruflichen Gründen oder einfach aus dem Wunsch heraus, sich gegen die ständig wachsenden Beschnüfflungsversuche seitens Staaten und Behörden abzusichern

Wir tauchen ein in die Welt der E-Mail-Sicherheit und beleuchten, was einen sicheren E-Mail-Provider ausmacht. Dabei gehen wir nicht nur auf technische Aspekte wie Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und Serverstandorte ein, sondern werfen auch einen Blick auf die Benutzerfreundlichkeit und Zusatzfunktionen, die die vorgestellten E-Mail-Services bieten.

Was ist das Problem der meissten Standard Email Betreiber

Zuersteinmal schauen wir uns kurz das eigentliche Problem von Emails an. Beim Versenden von E-Mails gibt es grundlegend zwei Arten der Übertragung: verschlüsselt und unverschlüsselt. Standardmäßig werden E-Mails oft über unverschlüsselte Ports (zum Beispiel SMTP-Port 25) gesendet, was bedeutet, dass die Daten während der Übertragung leicht abgefangen und gelesen werden können. Viele E-Mail-Server speichern auch empfangene E-Mails unverschlüsselt, was sie anfällig für unbefugten Zugriff macht.

Privacy-fokussierte E-Mail-Anbieter verwenden hingegen spezielle Techniken, um sowohl die Übertragung als auch die Speicherung von E-Mails zu sichern. Sie nutzen verschlüsselte Ports (zum Beispiel SMTP-Port 465 oder 587 mit SSL/TLS) für das Senden von E-Mails, um die Daten während der Übertragung zu verschlüsseln. Zusätzlich verschlüsseln diese Anbieter die E-Mails auf ihren Servern, oft mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung wie zum Beispiel OpenPGP. Dies bedeutet, dass selbst wenn jemand Zugriff auf den Server erhält, die Inhalte der E-Mails ohne den passenden Schlüssel unlesbar bleiben. Solche Maßnahmen erhöhen signifikant den Datenschutz und die Sicherheit der Kommunikation.

Herausgabe von Daten

Das Problem mit einigen E-Mail-Providern besteht darin, dass sie häufig gezwungen werden, einfach Daten herauszugeben, oft aufgrund von gesetzlichen Anforderungen oder behördlichen Anfragen. In solchen Fällen ist es entscheidend, dass die E-Mails verschlüsselt sind. Eine starke Verschlüsselung, wie die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, stellt sicher, dass nur der Absender und der beabsichtigte Empfänger den Inhalt der E-Mail lesen können. Deshalb wird die Bedeutung des Serverstandorts relativiert, da die Verschlüsselung den Schutz der Daten gewährleistet, unabhängig davon, wo die Server physisch stehen. In einem verschlüsselten System können Provider keine lesbareren Inhalte herausgeben, selbst wenn sie dazu aufgefordert werden.

Tutanota Mail

Tutanota ähnelt in vielerlei Hinsicht ProtonMail, jedoch ist der Dienst in Deutschland ansässig, was bei den am meisten auf Privatsphäre bedachten Nutzern für einige Stirnrunzeln sorgen könnte. Obwohl Deutschland strenge Datenschutzgesetze hat, betreibt die deutsche Regierung auch umfangreiche Überwachung, stellt die Basis für die ausgedehnten europäischen Operationen der NSA dar und ist bekannt für die Zusammenarbeit mit der NSA. Da Tutanota jedoch alle E-Mails Ende-zu-Ende verschlüsselt, sollte dies keine Rolle spielen.

In der Suche nach einem sicheren E-Mail-Provider sticht Tutanota als eine hervorragende Option hervor. Basierend in Deutschland, kombiniert dieser Dienst hochmoderne Sicherheitsfunktionen mit Benutzerfreundlichkeit, um den Anforderungen verschiedener Nutzergruppen gerecht zu werden.

End-zu-End-Verschlüsselung

Im Zentrum von Tutanota steht die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Im Gegensatz zu traditionellen E-Mail-Diensten, die oft unverschlüsselte Daten speichern, verschlüsselt Tutanota sämtliche Inhalte – vom Betreff bis zum Anhang. Diese Verschlüsselung gewährleistet, dass nur der Absender und der Empfänger Zugriff auf den Inhalt der Nachrichten haben. Selbst Tutanota selbst kann diese E-Mails nicht einsehen, was einen bemerkenswerten Datenschutzstandard setzt.

Tutanota verschlüsselt Nachrichten mit einem AES-128-Verschlüsselungsalgorithmus, einem RSA-2048-Handshake, anstatt PGP zu verwenden. Dies ermöglicht es, E-Mail-Betreffzeilen bei Versand an andere Tutanota-Nutzer zu verschlüsseln, bedeutet jedoch, dass das System nicht interoperabel mit „normalen“ PGP-Nutzern ist. Leider ist das nicht mit Adressen kompatible, die nicht von Tutanota sind, aber, man kann ein Passwort für eine Email festlegen, der Empfänger erhält eine Email mit einem Link, welcher dann zur mit dem entsprechenden Passwort zu öffnen ist

Serverstandort

Tutanotas Server befinden sich in Deutschland. Obwohl Deutschland Teil des globalen Überwachungsnetzwerkes ist, bietet die Gesetzgebung teilweise einen soliden rechtlichen Rahmen zum Schutz persönlicher Daten. Tutanotas Engagement für Datenschutz wird dadurch verstärkt, dass sie keine Zugriffsmöglichkeiten auf die verschlüsselten Daten haben, wodurch selbst bei behördlichen Anfragen die Privatsphäre der Nutzer geschützt bleibt.

Benutzerfreundlichkeit

Trotz seiner ausgeklügelten Verschlüsselungstechnologie bleibt Tutanota erstaunlich benutzerfreundlich. Mit intuitiven Oberflächen für Web und mobile Anwendungen können Nutzer problemlos auf ihre E-Mails zugreifen und diese verwalten. Die Integration von Kalenderfunktionen und die Möglichkeit, mehrere Kalender zu unterstützen, macht Tutanota auch für Geschäftsbenutzer attraktiv.

Kosten und Zugänglichkeit

Tutanota bietet sowohl eine kostenlose Version als auch bezahlte Abonnements. Während die kostenlose Version bereits ein hohes Maß an Sicherheit und Funktionen bietet, ermöglichen die bezahlten Versionen erweiterte Funktionen wie Support für benutzerdefinierte Domains und Prioritätensupport. Dies macht Tutanota sowohl für Privatpersonen als auch für Unternehmen attraktiv.

Einschränkungen und Überlegungen

Ein Nachteil von Tutanota ist das Fehlen von PGP-Unterstützung. Dies bedeutet, dass Nutzer, die bereits PGP verwenden, sich an das spezifische Verschlüsselungssystem von Tutanota anpassen müssen. Außerdem ist der Prioritätensupport nur in der teuersten Abonnementstufe verfügbar, was für einige Nutzer ein Hindernis darstellen könnte.

Vorteile

• Kostenlose Version verfügbar
• Unterstützt benutzerdefinierte Domains
• Unterstützt mehrere Kalender
• Native Android/iOS-Apps

Nachteile

• Priorisierter Support nur in der teuersten Stufe
• Keine PGP-Unterstützung
• nicht mit Emailclients wie Thunderbird kompatible

ProtonMail

Wenn es um sichere E-Mail-Provider geht, ist ProtonMail ein Name, der oft an vorderster Front steht. Mit seinem Sitz in der Schweiz bietet ProtonMail ein beeindruckendes Maß an Sicherheit und Datenschutz, das perfekt auf die Bedürfnisse der Nutzer in der heutigen digitalen Welt zugeschnitten ist.

End-zu-End-Verschlüsselung

ProtonMail ist bekannt für seine starke Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, die sicherstellt, dass nur der Absender und der Empfänger Zugriff auf den Inhalt der E-Mails haben. Diese Verschlüsselung schützt nicht nur den Inhalt, sondern auch die Betreffzeilen und Anhänge. Interessanterweise nutzt ProtonMail sowohl seine eigene Verschlüsselungstechnologie als auch das bekannte und vertrauenswürdige PGP (Pretty Good Privacy), was eine zusätzliche Sicherheitsebene und Interoperabilität mit anderen PGP-Nutzern bietet. Emails zwischen Proton Usern sind automatisch und ohne zutun verschlüsselt. Da Proton auf PGP setzt, können PGP Schlüssel ausgetauscht werden, und somit ist auch eine verschlüsselte Kommunikation zwischen Proton und Nicht-Proton Usern möglich.

Serverstandort

Die Schweiz, bekannt für ihre strengen Datenschutzgesetze, ist der ideale Standort für ProtonMail. Im Gegensatz zu Ländern, die Teil von Überwachungsallianzen wie den Five Eyes sind, bietet die Schweiz eine zusätzliche Datenschutzschicht. ProtonMail ist daher nicht nur durch seine Technologie, sondern auch durch seinen Standort geschützt, was eine zusätzliche Beruhigung für Nutzer bedeutet, die Wert auf ihre Privatsphäre legen.

Benutzerfreundlichkeit

ProtonMail schafft es, seine fortschrittlichen Sicherheitsmaßnahmen mit einer benutzerfreundlichen Schnittstelle zu verbinden. Die Plattform ist sowohl für Web- als auch für mobile Anwendungen optimiert, was den Zugriff und die Verwaltung von E-Mails für die Nutzer einfach und angenehm macht. Die PGP Export und Import Funktionen sind jedoch nur im Webmail verfügbar.

Kosten und Zugänglichkeit

ProtonMail bietet verschiedene Tarifoptionen an, von einer kostenlosen Grundversion bis hin zu mehreren Premium-Plänen. Diese Flexibilität ermöglicht es sowohl Einzelpersonen als auch Unternehmen, einen Plan zu wählen, der ihren Bedürfnissen und ihrem Budget entspricht. Die Premium-Versionen bieten erweiterte Funktionen wie mehr Speicherplatz, benutzerdefinierte Domains und Prioritätensupport.

Zusatzfunktionen

Ein weiterer Vorteil von ProtonMail ist die Integration von zusätzlichen Diensten wie ProtonVPN, was den Nutzern eine zusätzliche Sicherheitsebene bietet. Diese Integration macht ProtonMail zu einer umfassenden Lösung für Nutzer, die nicht nur ihre E-Mails, sondern auch ihre gesamte Online-Präsenz schützen möchten.

Vorteile

• PGP Verschlüsselung innerhalb der App
• Verschlüsselte Emails an alle senden möglich
• importieren von Mails und Kontakten möglich
• E2E Verschlüsselung für Emails, Kalender und Kontakte

Nachteile

• kann teuer werden
• nicht mit Email Clients kompatible wie Thunderbird
• Android App verwendet Google Push

Countermail

In unserer Suche nach einem sicheren E-Mail-Provider, der die in der Einleitung genannten Aspekte erfüllt, sticht CounterMail als eine eher unbekanntere Option hervor, besonders für diejenigen, die hohe Ansprüche an Datenschutz und Anonymität stellen. Da ich ein Freund von dezentralisierung bin, stelle ich Euch hier den eher unbekannteren Email Provider vor.

End-zu-End-Verschlüsselung

End-to-End-Verschlüsselung ist ein Sicherheitsprotokoll, das verhindert, dass Dritte auf Informationen zugreifen können, während diese übertragen werden. Deine E-Mail wird auf dem Server von CounterMail verschlüsselt und auf dem Server des Empfängers entschlüsselt. Sollte jemand sie abfangen, wären die Daten für diese Person nutzlos, da sie nicht über die Entschlüsselungsschlüssel verfügt. Selbst CounterMail besitzt die Schlüssel nicht, sodass sie nicht auf deine Daten zugreifen können.

CounterMail verwendet den OpenPGP-Standard für E-Mail-Verschlüsselung; dieser Standard ist der beliebteste, den E-Mail-Clients zur Verschlüsselung von E-Mails nutzen. Der Nachteil ist, dass du verschlüsselte E-Mails von CounterMail nur an Clients senden kannst, die ebenfalls den OpenPGP-Standard verwenden.

OpenPGP verschlüsselt den Inhalt deiner Nachricht, aber nicht die Betreffzeile, aufgrund der Art und Weise, wie es konzipiert ist. Um die Betreffzeile zu verschlüsseln, verwendet CounterMail zusätzliche RSA- und AES-CBC-Verschlüsselung.

Keine Datenspeicherung auf Festplatten

Einzigartig an CounterMail ist die Verwendung von diskless web servers. Diese Innovation bedeutet, dass E-Mails nicht auf physischen Festplatten gespeichert werden, wodurch das Risiko einer Datenkompromittierung durch physische oder digitale Angriffe erheblich verringert wird.

Schutz der Anonymität

CounterMail speichert auf Dauer keine IP-Adressen seiner Nutzer, was einen zusätzlichen Schutz der Anonymität bietet. Dies ist besonders wichtig für Nutzer, die ihre digitale Identität und Standortdaten schützen möchten.

Benutzerfreundlichkeit und Zugänglichkeit

CounterMail punktet nicht gerade in Sachen Benutzerfreundlichkeit. Die Benutzeroberfläche der Plattform ist nicht so intuitiv wie das, was man bei vielen Wettbewerbern findet. Mit einem dunklen Hintergrund und olivgrünen sowie weißen Farben, um Text hervorzuheben, sieht es eher wie ein Werkzeug für Hacker aus und nicht für den alltäglichen Nutzer.

Glücklicherweise ist die Anmeldung nicht schwierig. Aber das Design wirkt veraltet eher veraltet.

Ideal für Datenschutz-Puristen

CounterMail ist ideal für Benutzer, die eine weniger bekannte, aber extrem sichere E-Mail-Option suchen. Es ist besonders beliebt bei Nutzern, die Privatsphäre über alle anderen Funktionen stellen. CounterMail bietet eine gute Kombination aus Sicherheit, Datenschutz und Anonymität. Für diejenigen, die auf der Suche nach einem E-Mail-Provider sind, der keine Kompromisse bei der Privatsphäre eingeht, ist CounterMail eine ausgezeichnete Wahl.

Vorteile

• Starke Sicherheit: CounterMail verwendet diskless web servers, was bedeutet, dass Daten nicht auf physischen Festplatten gespeichert werden, wodurch das Risiko einer Datenkompromittierung verringert wird.
• Ende-zu-Ende-Verschlüsselung: E-Mails sind während der Übertragung und Speicherung sicher verschlüsselt.
• Keine IP-Logs: CounterMail speichert keine IP-Adressen, was die Anonymität der Nutzer schützt.
• Physischer Sicherheitsschlüssel: Unterstützung für USB-Schlüssel zur Authentifizierung.

Nachteile

• Benutzerfreundlichkeit: Die Oberfläche und Funktionalitäten könnten für einige Nutzer weniger intuitiv sein.
• Keine mobile App: CounterMail bietet derzeit keine dedizierte App für mobile Geräte.
• Kosten: Im Vergleich zu anderen Anbietern könnten die Kosten für CounterMail deutlich höher sein, insbesondere wenn zusätzliche Funktionen benötigt werden.

Mailfence

Mailfence ist ein E-Mail-Provider, der sich auf Datenschutz und Sicherheit spezialisiert hat. Er bietet eine Kombination aus Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und digitaler Signatur basierend auf OpenPGP. Zu den Vorteilen von Mailfence gehören die Integration von Kalender- und Kontaktverwaltung sowie ein sicherer Dokumentenspeicher. Der Dienst betont die Wichtigkeit von Nutzerprivatsphäre und steht im Einklang mit den strengen europäischen Datenschutzgesetzen, da die Server in Belgien stehen. Mailfence ist eine gute Wahl für Nutzer, die eine ausgewogene Mischung aus Sicherheit, Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit suchen.

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und OpenPGP-Standard

Mailfence verwendet die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung basierend auf dem OpenPGP-Standard, um sicherzustellen, dass nur der beabsichtigte Empfänger den Inhalt der E-Mails lesen kann.

Serverstandort

Mailfence's Serverstandort in Belgien bedeutet, dass der Dienst den EU-Datenschutzgesetzen unterliegt. Während die EU strenge Datenschutzregeln hat, gibt es auch Mechanismen, die es Behörden ermöglichen, unter bestimmten Umständen Zugang zu E-Mail-Daten zu erlangen. Dies könnte für Nutzer, die extrem hohen Wert auf Privatsphäre legen, ein Bedenken sein, da EU-Länder rechtlich verpflichtet sein könnten, auf behördliche Anfragen zu reagieren.

Integrierte Kalender- und Kontaktverwaltung

Neben dem E-Mail-Dienst bietet Mailfence integrierte Kalender- und Kontaktverwaltungsfunktionen, was es zu einer umfassenden Kommunikationslösung macht.

Sichere Dokumentenspeicherung

Mailfence umfasst auch sichere Speicheroptionen für Dokumente, was den Nutzern erlaubt, ihre wichtigen Dateien an einem geschützten Ort aufzubewahren.

Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität

Mailfence ist bekannt für seine Benutzerfreundlichkeit. Der Zugriff auf den Dienst erfolgt hauptsächlich über einen Webbrowser, was eine flexible Nutzung auf verschiedenen Geräten ermöglicht. Obwohl Mailfence keine dedizierten mobilen Apps bietet, ist die Website für mobile Geräte optimiert, sodass Benutzer auch unterwegs bequem auf ihre E-Mails zugreifen können. Diese Zugänglichkeit und einfache Handhabung machen Mailfence zu einer guten Wahl für Nutzer, die einen leicht zugänglichen, aber sicheren E-Mail-Service suchen.

Vorteile

• Starke Verschlüsselung: Bietet sichere Ende-zu-Ende-Verschlüsselung basierend auf OpenPGP.
• Integrierte Funktionen: Bietet Kalender, Kontaktverwaltung und Dokumentenspeicher.
• Benutzerfreundlichkeit: Einfacher Zugriff über den Webbrowser, auch mobil optimiert.
• Unterstützung von Mail Clients via SMTP/IMAP/POP3 (Thunderbird kompatible)

Nachteile

• Keine dedizierten Apps: Bietet keine speziellen Apps für mobile Geräte.
• Potenzieller behördlicher Zugriff: Als EU-basiertes Unternehmen könnte Mailfence rechtlich zur Datenherausgabe gezwungen werden.

Mailbox.org

Mailbox.org ist ein weiterer prominenter Akteur auf dem Markt der sicheren E-Mail-Provider, der sich durch seine Datenschutzfunktionen und seine Verpflichtung zur Sicherung der Benutzerkommunikation auszeichnet. Mit Sitz in Deutschland bietet Mailbox.org eine interessante Alternative zu Diensten wie Tutanota und ProtonMail.

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung

Mailbox.org setzt auf starke Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, um die Privatsphäre und Sicherheit seiner Nutzer zu gewährleisten. Diese Verschlüsselung schützt die Inhalte der E-Mails vor unbefugtem Zugriff, sowohl während der Übertragung als auch bei der Speicherung auf den Servern. Mailbox.org unterstützt auch PGP, was den Nutzern ermöglicht, mit anderen PGP-Nutzern weltweit sicher zu kommunizieren.

Serverstandort

Als deutsches Unternehmen ist Mailbox.org an Datenschutzgesetze in Deutschlands gebunden. Diese Gesetze bieten eigentlich einen starken rechtlichen Rahmen zum Schutz der Daten der Nutzer. Gleichzeitig ist es wichtig zu erwähnen, dass Deutschland auch Teil verschiedener internationaler Überwachungsnetzwerke ist. Mailbox.org begegnet diesem Umstand durch starke Verschlüsselung und eine klare Datenschutzpolitik.

Benutzerfreundlichkeit

Mailbox.org bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche, die es einfach macht, sichere E-Mails zu senden und zu empfangen. Die Plattform ist sowohl für Einsteiger als auch für erfahrene Benutzer geeignet und bietet neben E-Mail-Diensten auch Kalender-, Adressbuch- und Cloud-Speicherfunktionen.

Flexibilität in den Tarifen

Von kostenlosen Testversionen bis hin zu erschwinglichen Premium-Plänen bietet Mailbox.org eine breite Palette an Tarifoptionen. Diese Flexibilität macht den Dienst sowohl für Privatpersonen als auch für Unternehmen attraktiv, die auf der Suche nach einer sicheren E-Mail-Lösung sind.

Zusätzliche Funktionen

Mailbox.org geht über die reine E-Mail-Funktionalität hinaus und bietet integrierte Office-Funktionen, was es zu einer umfassenden Kommunikationslösung macht. Diese Zusatzfunktionen sind besonders für Geschäftskunden attraktiv, die eine integrierte Lösung für ihre Kommunikationsbedürfnisse suchen.

Vorteile

• Unterstützt PGP-Verschlüsselung
• Unterstützung für benutzerdefinierte Domains
• E-Mail-/Spam-Filter
• Unterstützt POP/IMAP/SMTP heisst also Thunderbird kompatiblität

Nachteile

• Kein mobiler Client
• Laut dem Transparenzbericht 2022 von Mailbox.org wurden von 55 behördlichen Auskunftsanfragen im Jahr 2022 insgesamt 14 zurückgewiesen, da sie entweder Fehler enthielten oder rechtlich unzulässig waren. Von diesen wurden 7 Anfragen anschließend korrekt gestellt und bearbeitet, während in 7 Fällen bei der Ablehnung geblieben ist. Mailbox.org gibt also nur Daten bei rechtmäßigen und fehlerfreien Anfragen heraus. Seit 2023 beantwortet Mailbox.org nur noch Anfragen, die über gesicherte Wege wie PGP-E-Mail oder Briefpost eingehen. Dies deutet darauf hin, dass Mailbox.org keine Daten ohne entsprechende rechtliche Genehmigung herausgibt​​.

Da die einfache Möglichkeit besteht, Emails aber via PGP zu Verschlüsseln, kann das lesen von Mails aber damit ausgeschlossen werden.

Ausserdem können alle gesendeten und empfangenen E-Mails optional in einem PGP-verschlüsselten Guard-Postfach gespeichert werden. Unverschlüsselte E-Mails sind während der Übertragung immer noch abfangbar, sollten aber auf den Servern sicher sein. Wie bei der serverseitigen vollständigen PGP-Verschlüsselung einzelner E-Mails, sind Guard-Postfächer zusätzlich durch ein Passwort gesichert, das nur der Nutzer kennt.

Anmerkungen und Denkanstoss

Diese Empfehlungen für E-Mail-Provider konzentrieren sich auf Privatsphäre im täglichen Gebrauch und behandeln nicht die Einrichtung anonymer E-Mail-Adressen. Es ist wichtig zu verstehen, dass die Bereitstellung eines zuverlässigen E-Mail-Services mit Kosten verbunden ist. Daher solltet Ihr bereit sein, für einen vertrauenswürdigen E-Mail-Provider zu bezahlen, anstatt ausschließlich kostenlose Optionen zu erwägen. Kostenfreie, spendenfinanzierte Dienste wie SecureMail.biz oder Xalia mussten in der Vergangenheit aufgrund finanzieller Probleme eingestellt werden. Diese Realität unterstreicht die Notwendigkeit, für qualitativ hochwertige Dienste zu bezahlen. Falls Emailservices Gratis sind, und Euch Anonymität und Privatsspähre versprochen werden, dann denkt an das bekannte Problem, ist etwas gratis, seid Ihr das Produkt!

Ich hoffe Euch die Auswahl eines entsprechenden Email Providers etwas einfacher gemacht zu haben. Wer gern sich etwas tiefer mit der Materie auseinandersetzen will, dem emfehle ich die Kategorie Mails auf dem Privacy-Handbuch. Wer sich für die PGP Verschlüsselung auf Email Clients interessiert, schaut mal hier vorbei.

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Ports und Netzwerk Protokolle verbieten oder schliessen

Zuerst einmal sollten wir vielleicht verstehen, über welche Netzwerkebene und Protokolle Bitcoin Clients bzw. das Netzwerk untereinander kommunziert. Die ist wichtig um zu verstehen, wieso Bitcoin nicht einfach so blockiert werden kann.

Bitcoin und Netzwerkprotokolle

1. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol): Bitcoin nutzt TCP/IP für die Kommunikation zwischen Knoten. TCP sorgt für eine zuverlässige Übertragung von Datenpaketen, während IP die Adressierung und Routing der Pakete übernimmt.
2. Bitcoin Peer-to-Peer Protokoll: Dies ist ein spezifisches Protokoll, das auf TCP/IP aufbaut und für die Kommunikation zwischen Bitcoin-Knoten verwendet wird. Es regelt den Austausch von Transaktionsdaten, Blockdaten und anderen netzwerkspezifischen Informationen.
3. Secure Sockets Layer (SSL)/Transport Layer Security (TLS): Viele Bitcoin-Knoten verwenden SSL/TLS für verschlüsselte Verbindungen, um die Sicherheit und Privatsphäre der Datenübertragung zu erhöhen. Dies macht es schwierig, diesen Traffic zu blockieren, da der Inhalt des Traffics nicht bekannt ist.

Was würde den nun passieren, falls man anfangen würde, bestimmte Ports die Bitcoin nutzt, zu blockieren

• Blockierung von TCP/IP: Da das Bitcoin-Netzwerk auf TCP/IP angewiesen ist, würde eine Blockierung dieser Protokolle den Bitcoin-Verkehr erheblich stören. Allerdings ist TCP/IP das Rückgrat des gesamten Internets, und seine Blockierung würde weitreichende Konsequenzen haben, die weit über Bitcoin hinausgehen.
• Blockierung des Bitcoin P2P-Protokolls: Eine spezifische Blockierung des Bitcoin P2P-Protokolls würde erfordern, dass Netzwerkadministratoren den Signaturverkehr des Protokolls erkennen und gezielt blockieren. Dies könnte die Verbreitung von Transaktionen und Blöcken beeinträchtigen, jedoch würden Nutzer die Nutzer alternative Kommunikationswege finden oder zu anderen Ports wechseln.
• Blockierung von SSL/TLS: Diese Protokolle sind für die sichere Kommunikation im Internet zentral. Eine Blockierung von SSL/TLS würde nicht nur Bitcoin betreffen, sondern auch eine Vielzahl anderer Dienste und Anwendungen, die für ihre Sicherheit auf verschlüsselte Kommunikation angewiesen sind. Da das Internet praktisch komplett via SSL/TLS verschlüsselt wird, und Bitcoin diese Verschlüsselung in Zukunft auch immer mehr nutzen wird, ist es unmöglich die Standardverschlüsselung weltweit zu blockieren.

Welche Auswege gäbe es falls Ports blockiert werden würden

Falls wirlich Ports blockiert werden würden, kann das Netzwerk auf alternative Ports ausweichen. Die Umstellung benötigte etwas Zeit, da aber nicht alle Knotenpunkte online sein müssen, könnte dieser Wechel nach und nach vollzogen werden.

• Dynamische Port-Nutzung: Bitcoin nutzt standardmäßig TCP Port 8333, aber Nutzer bzw Ihr könnt diesen Port ändern. Diese Flexibilität erschwert es, den Bitcoin-Verkehr spezifisch zu identifizieren und zu blockieren. Der Verkehr läuft aktuell noch zu einem Teil unverschlüsselt, mit BIP 150 und BIP 151 sind aber bereits Methoden vorhanden um den Bitcoin Verkehr zu verschlüsseln. Sollte der Standard Bitcoin Port von 8333 von Firewalls bei Internet Service Providern geschlossen werden, könnte man mit BIP 150 und 151 auch theoretisch Bitcoin via Port 443 übertragen. Das ist der Standardinternet Port und kann nicht einfach so geschlossen werden ohne dass das Netz nicht mehr funktioniert.
• Verschlüsselter Verkehr: Moderne Bitcoin-Knoten nutzen oft Verschlüsselung (wie TLS) für ihre Verbindungen. Dies macht es für Firewalls schwerer, Bitcoin-Datenverkehr von anderem verschlüsselten Datenverkehr zu unterscheiden.
• Peer-to-Peer-Natur: Da Bitcoin ein Peer-to-Peer-Netzwerk ist, gibt es keinen zentralen Server, den man blockieren könnte. Um Bitcoin wirksam zu blockieren, müssten alle Verbindungen zu allen Bitcoin-Knoten weltweit unterbrochen werden, was praktisch unmöglich ist.
• Nutzung von VPNs und Tor: Ihr könntet VPNs, Socks5 oder das Tor-Netzwerk verwenden, um Euren Verkehr zu verschleiern und eine Firewall-Blockierung zu umgehen. Bitcoin unterstützt standardmässig auch Verbindungen über das Tor-Netzwerk, was die Anonymität und die Umgehung von Zensur erleichtert.
• Alternative Kommunikationsmethoden: In Extremfällen können Bitcoin-Daten sogar über alternative Kommunikationskanäle wie Satelliten oder Funk übertragen werden, was eine Blockade auf traditionellem Wege unmöglich macht.

Wir sehen also, dass eine Blockierung des Bitcoin Traffics ziemlich schwer bis aussichtslos ist, auch moderne Firewalls mit Deep Packet Inspection, welche bestimmten Traffic trotz verschlüsselung erkennen könnten, können ausgetrickst werden, indem man Socks5 oder V2Ray Protokolle nutzen könnte, mit denen es heutzutage es bereits ohne Probleme möglich ist, in China oder dem Iran normal ins Internet zu browsen.

Bitcoin Wallets verbieten

Das Verbot oder die Blockierung von Bitcoin-Wallets ist ebenfalls eine Herausforderung, die sich aus mehreren Gründen als schwierig, wenn nicht sogar aussichtslos erweist:

• Software-Natur von Wallets: Bitcoin-Wallets sind im Wesentlichen Softwareanwendungen, die auf Computern, Smartphones oder sogar als Papier-Wallets existieren können. Diese Vielfalt macht es fast unmöglich, alle Wallets effektiv zu verbieten oder zu blockieren.
• Globale Verfügbarkeit und Zugänglichkeit: Wallet-Software kann von überall auf der Welt heruntergeladen werden. Selbst wenn ein Land den Zugang zu bekannten Wallet-Anbietern blockiert, gibt es zahlreiche andere Quellen im Internet, über die Nutzer die Software beziehen können.
• Keine zentrale Kontrollinstanz: Bitcoin-Wallets benötigen keine zentrale Genehmigung oder Registrierung. Sie können unabhängig erstellt und genutzt werden, ohne dass eine zentrale Behörde davon Kenntnis nehmen muss.
• Verschlüsselung und Sicherheit: Moderne Bitcoin-Wallets verwenden fortschrittliche Kryptographie, um die Sicherheit von Schlüsseln und Transaktionen zu gewährleisten. Selbst wenn Wallets identifiziert würden, wäre der Zugriff auf die darin enthaltenen privaten Schlüssel ohne die Zustimmung des Nutzers extrem schwierig.
• Anonymität und Pseudonymität: Nutzer von Bitcoin-Wallets können weitgehend anonym bleiben. Wallet-Adressen sind nicht direkt mit der Identität eines Individuums verknüpft, was die Verfolgung und das gezielte Vorgehen gegen einzelne Nutzer erschwert.
• Offline-Storage-Optionen (Cold Storage): Bitcoin-Wallets können offline gespeichert werden, z. B. auf Papier oder auf Hardware-Wallets. Diese Wallets sind nicht mit dem Internet verbunden und daher gegen Online-Razzien oder Hacks immun.
• Dezentralisierte Backup-Möglichkeiten: Selbst wenn eine bestimmte Wallet-Anwendung verboten oder blockiert wird, können Nutzer ihre Kryptowährung durch einfaches Aufschreiben oder anderweitiges Sichern ihrer privaten Schlüssel oder Seed-Phrasen bewahren und auf eine andere Wallet-Software übertragen.
• Open-Source-Software: Viele Bitcoin-Wallets sind Open Source, was bedeutet, dass der Code frei verfügbar und von jedermann einsehbar ist. Dies ermöglicht es Nutzern, ihre eigenen Wallets zu erstellen oder bestehende Wallets anzupassen, selbst wenn gängige Versionen verboten werden.

Und was ist mit Wallet Adressen

Die Blockierung von Bitcoin-Wallet-Adressen stellt eine noch komplexere Herausforderung dar, die sich vor allem aus der Art und Weise ergibt, wie das Bitcoin-Netzwerk und seine Adressen funktionieren. Ein praktisches Beispiel kann dies verdeutlichen

Stellen wir uns vor, ein Land beschließt, bestimmte Bitcoin-Adressen zu blockieren, um zu verhindern, dass Gelder an diese Adressen gesendet oder von diesen empfangen werden. Auf den ersten Blick scheint dies eine direkte Lösung zu sein, aber bei näherer Betrachtung treten mehrere Probleme auf:

1. Pseudonymität der Adressen: Bitcoin-Adressen sind pseudonym. Das bedeutet, sie sind nicht direkt mit der Identität einer Person verknüpft. Ohne zusätzliche Informationen ist es für Außenstehende schwierig zu bestimmen, wer der Eigentümer einer bestimmten Adresse ist.
2. Leichte Erzeugung neuer Adressen: Bitcoin-Nutzer können nahezu unbegrenzt neue Adressen generieren. Wenn eine Adresse blockiert wird, kann der Nutzer einfach und sofort eine neue Adresse erstellen. Dieser Prozess erfordert keine Genehmigung oder Registrierung und kann mit jeder Bitcoin-Wallet-Software durchgeführt werden.
3. Dezentralisierung des Netzwerks: Das Bitcoin-Netzwerk ist dezentralisiert, was bedeutet, dass es keinen zentralen Punkt gibt, an dem Transaktionen gestoppt oder gefiltert werden können. Transaktionen werden direkt zwischen Nutzern über das globale Peer-to-Peer-Netzwerk abgewickelt.
4. Globale Natur von Bitcoin: Da Bitcoin ein globales Netzwerk ist, müsste eine Blockade von Adressen weltweit umgesetzt werden, um effektiv zu sein. Dies würde eine beispiellose internationale Koordination und Kooperation erfordern.
5. Mixing Services und Privacy Coins: Selbst wenn eine Adresse identifiziert und blockiert wird, könnt Ihr auf Mixing Services zurückgreifen, um die Herkunft von Transaktionen zu verschleiern.

Angesichts dieser Faktoren wird deutlich, dass die Blockierung von Bitcoin-Wallet-Adressen nicht nur technisch herausfordernd, sondern auch in der Praxis kaum durchsetzbar ist. Die inhärente Dezentralisierung, Pseudonymität und Flexibilität des Bitcoin-Netzwerks bieten also ziemlich starke Schutzmechanismen gegen derartige (Troll)Kontrollversuche.

Den Kauf bzw Verkauf von Bitcoin regulieren bzw verbieten

Staaten und Regierungen haben tatsächlich die Möglichkeit, den offiziellen Kauf und Verkauf von Bitcoin zu regulieren, indem sie sich auf zentralisierte Kryptowährungsbörsen konzentrieren. Diese Börsen, die oft als Gateways für den Eintritt in die Welt der Kryptowährungen dienen, können reguliert, lizenziert und überwacht werden. Dadurch können Regierungen Maßnahmen wie Know-Your-Customer (KYC) und Anti-Geldwäsche (AML) Vorschriften durchsetzen, um die Identität der Nutzer zu überprüfen und die Herkunft der Gelder zu verfolgen.

Jedoch gibt es parallel dazu eine wachsende Anzahl von dezentralisierten Plattformen und Methoden, die es ermöglichen, Bitcoin auf anonyme und weniger regulierte Weise zu kaufen und zu handeln. die bekanntesten Beispiel sind:

• Hodl Hodl: Hodl Hodl ist eine dezentralisierte Peer-to-Peer-Bitcoin-Börse, die es Euch ermöglicht, direkt miteinander zu handeln, ohne Eure Identität preiszugeben. Die Plattform benötigt keine KYC-Verifizierung, da sie lediglich als Vermittler auftritt, ohne die Gelder selbst zu halten.
• Bisq: Bisq ist eine weitere dezentralisierte Anwendung, die den anonymen Handel von Bitcoin und anderen Kryptowährungen ermöglicht. Es ist eine Open-Source-Plattform, die auf einem globalen Peer-to-Peer-Netzwerk basiert und Euch erlaubt, direkt und ohne zentrale Autorität zu handeln.
• RoboSats: Ähnlich wie die anderen genannten Plattformen, bietet RoboSats eine dezentralisierte Lösung für den Bitcoin-Handel. Es legt einen Schwerpunkt auf Datenschutz und ermöglicht es Nutzern, anonym zu handeln.

Diese Plattformen stellen eine ziemliche Hürde für die Regulierungsversuche von Staaten und Regierungen dar. Sie nutzen die Kernprinzipien von Bitcoin – Dezentralisierung und Pseudonymität – um uns mehr Freiheit und Privatsphäre beim Handel zu bieten. Obwohl solche Plattformen oft kleiner und weniger flüssig sind als zentralisierte Börsen, bieten sie eine wichtige Alternative für diejenigen, die Wert auf Anonymität und geringere Überwachung legen.

Diese Beispiele zeigen auf, dass selbst wenn Staaten und Regierungen den Handel auf zentralisierten Börsen streng regulieren, immer noch zahlreiche Möglichkeiten bestehen, Bitcoin auf anonyme und dezentralisierte Weise zu kaufen. Diese Alternativen machen es schwierig, den Bitcoin-Handel und -Besitz vollständig zu kontrollieren oder zu überwachen.

Alle Nodes auf der Welt abschalten

Das Ausschalten und Entfernen aller Bitcoin Core Clients, also der Nodes, ist praktisch aussichtlos aus mehreren Gründen, die sich aus der Struktur und dem Wesen des Bitcoin-Netzwerks ergeben:

• Dezentralisierung: Das Herzstück von Bitcoin ist wie Ihr bereits wisst, seine Dezentralisierung. Es gibt keine zentrale Stelle, kein zentrales Netzwerk oder Server, das/die abgeschaltet werden könnte(n). Die Nodes sind weltweit verteilt und werden von einer Vielzahl unabhängiger Akteure betrieben.
• Globale Verbreitung: Bitcoin-Nodes existieren in nahezu jedem Land der Welt. Ein koordiniertes Vorgehen gegen alle Nodes würde eine weltweite, synchronisierte Anstrengung erfordern, die angesichts der unterschiedlichen Rechtsvorschriften und Einstellungen gegenüber Kryptowährungen in verschiedenen Ländern nahezu unmöglich ist.
• Redundanz und Resilienz: Das Netzwerk ist so konzipiert, dass es auch bei Ausfall mehrerer Nodes weiterhin funktioniert. Neue Nodes können jederzeit hinzugefügt werden, und bestehende Nodes können ausfallen oder wieder online gehen, ohne das Gesamtnetzwerk wesentlich zu beeinträchtigen.
• Anonymität und Pseudonymität: Viele Node-Betreiber bleiben anonym oder pseudonym über das Tor Netzwerk. Das macht es schwierig, alle Betreiber zu identifizieren und gezielt vorzugehen.
• Technologische Anpassungsfähigkeit: Die Bitcoin-Community ist technologisch versiert und könnte auf Versuche, das Netzwerk zu stören, mit technischen Anpassungen reagieren. Zum Beispiel könnten Nodes verschlüsselte oder verdeckte Kommunikationsmethoden nutzen, um Entdeckung und Störung zu vermeiden.
• Motivation und Widerstandsfähigkeit der Community: Die Bitcoin-Community ist stark motiviert, das Netzwerk am Laufen zu halten. Selbst wenn ein signifikanter Anteil der Nodes abgeschaltet würde, ist es wahrscheinlich, dass die Community mit verstärkten Anstrengungen reagieren würde, um das Netzwerk zu erhalten und wiederherzustellen.
• Historische Präzedenzfälle: Versuche, dezentrale Netzwerke oder Technologien durch koordinierte Angriffe oder Razzien auszuschalten, waren in der Vergangenheit meist erfolglos. Beispiele hierfür sind die anhaltende Resilienz von Peer-to-Peer-Netzwerken trotz jahrelanger Bemühungen, sie zu unterbinden.

Das Ausschalten und Entfernen aller Bitcoin-Nodes ist also eine nahezu unmögliche Aufgabe aufgrund der inhärenten Eigenschaften von Dezentralisierung, globaler Verbreitung, technologischer Anpassungsfähigkeit und der Widerstandsfähigkeit der Bitcoin-Community. Diese Eigenschaften machen Bitcoin zum widerstandsfähigsten Netzwerk, das es gibt.

Da Bitcoin Knotenpunkte in die Handtasche passen, ist ein Knotenpunkt leicht zu verstecken oder wieder aufzubauen. Ausserdem läuft ein Core Client auf einem Raspiblitz, auf dem fast alles laufen könnte:

Man müsste also alle Raspberry Besitzer Ihren Pi entwenden, was wohl eines der sinnlossesten Unterfangen der Welt wäre. Und weil man Bitcoin Core auch auf einen alten Laptop, Rechner, oder sontwas installieren kann, müsste man gleich alle Computer auch mitnehmen.

Mining verbieten oder verfolgen

Das Verbot von Bitcoin-Mining, wie das Beispiel Chinas zeigt, verdeutlicht, warum es schwierig ist, das Mining effektiv und dauerhaft zu unterbinden. Trotz Chinas umfassender Maßnahmen, das Bitcoin-Mining zu verbieten und zu regulieren, konnte das globale Bitcoin-Netzwerk weiterhin funktionieren. Hier sind einige Gründe, die erklären, warum ein Verbot des Bitcoin-Minings tendenziell aussichtslos ist:

1. Globale Dezentralisierung: Bitcoin-Mining ist von Natur aus global verteilt. Ein Verbot in einem einzelnen Land, selbst in einem so großen wie China, verhindert nicht, dass Mining in anderen Teilen der Welt fortgesetzt wird. Als China das Mining verbot, verlagerten viele Miner einfach ihre Operationen in andere Länder.
2. Anpassungsfähigkeit des Netzwerks: Das Bitcoin-Netzwerk passt sich automatisch an die verfügbare Mining-Leistung an. Wenn viele Miner das Netzwerk verlassen (wie es nach dem Verbot in China der Fall war), wird das Mining einfacher und damit profitabler für die verbleibenden Miner. Dieser Mechanismus, bekannt als Schwierigkeitsanpassung, hilft, das Netzwerk stabil und funktionsfähig zu halten, selbst wenn ein großer Teil der Mining-Kapazität plötzlich wegfällt.
3. Wirtschaftliche Anreize: Bitcoin-Mining ist wirtschaftlich attraktiv, besonders in Regionen mit günstigem Strom. Solange es wirtschaftliche Anreize gibt, wird es immer Akteure geben, die bereit sind, das Risiko eines Verbots zu umgehen, um Mining zu betreiben.
4. Technologische Innovationen und Effizienzsteigerungen: Die ständige Weiterentwicklung und Verbesserung der Mining-Hardware führt zu effizienteren und kostengünstigeren Mining-Operationen. Diese Innovationen machen das Mining zugänglicher und widerstandsfähiger gegen regulatorische Hürden.
5. Mangel an Durchsetzbarkeit: Das Aufspüren und Verhindern von Mining-Aktivitäten kann sich als sehr schwierig erweisen, insbesondere wenn Miner verdeckte oder mobile Operationen einrichten. In Ländern mit weniger strengen Regulierungen oder schwächerer Durchsetzung von Gesetzen kann das Mining trotz Verboten weiterhin florieren.
6. Ausweichreaktionen und alternative Technologien: Miner können auf Verbote mit dem Einsatz alternativer Technologien oder Methoden reagieren, wie z.B. dem Einsatz erneuerbarer Energien oder dem Verlegen von Mining-Operationen in Regionen mit laxeren Vorschriften.

Das Beispiel Chinas zeigt, dass trotz des umfassenden Verbots und der Razzien gegen Miner die Gesamthashrate des Bitcoin-Netzwerks nach einer anfänglichen Verringerung wieder anstieg, als Miner ihre Operationen in andere Länder verlagerten. Dies demonstriert die Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit des Bitcoin-Netzwerks gegenüber Versuchen, das Mining zu unterbinden. Bitcoin bleibt ein robustes, global verteiltes System, das nicht leicht durch einzelstaatliche Maßnahmen kontrolliert oder unterdrückt werden kann.

Den Bitcoin Code ändern

Die sogenannten "Blocksize Wars" innerhalb der Bitcoin-Community sind ein hervorragendes Beispiel dafür, warum es schwierig, wenn nicht gar aussichtslos ist, grundlegende Aspekte des Bitcoin-Codes gegen den breiten Konsens der Community zu ändern. Dieses Ereignis zeigt deutlich, wie die dezentrale und konsensbasierte Natur von Bitcoin es schwierig macht, signifikante Änderungen vorzunehmen, insbesondere wenn diese Änderungen umstritten sind.

Hintergrund der Blocksize Wars

Die "Blocksize Wars" beziehen sich auf eine heftige Debatte innerhalb der Bitcoin-Community, die zwischen circa 2015 und 2017 stattfand. Der Kern des Konflikts war die Frage, wie das Bitcoin-Netzwerk skaliert werden sollte, um mit der wachsenden Anzahl von Transaktionen umzugehen. Eine Fraktion innerhalb der Community schlug vor, die Blockgröße von 1 MB zu erhöhen, um mehr Transaktionen pro Block zu ermöglichen und damit die Kapazität des Netzwerks zu erweitern. Selbst Grosse Nummern wie Coinbase waren für die Änderungen, ein grossteil der Miner hatten ebenfalls beabsichtigt, bei grösseren Blöcken mitmachen zu wollen, doch die Community sagte, wenn Ihr das machen wollt, gerne, wir nutzen dann leider nicht Euer neue Netzwerkwerk, sondern bleiben beim alten.

Was aus dem neuen Netzwerk entstanden ist, kann man hier selber beurteilen.

Warum die Änderungsbemühungen scheiterten

Bitcoin basiert auf einem dezentralisierten Konsensmechanismus. Jede Änderung am Protokoll erfordert die Zustimmung der Mehrheit der Netzwerkteilnehmer, einschließlich der Miner, Node-Betreiber und Entwickler. Diese Diversität und Dezentralisierung der Machtstrukturen macht es schwierig, umstrittene Änderungen durchzusetzen.

1. Community-Widerstand: Viele in der Community waren gegen eine Erhöhung der Blockgröße, da sie befürchteten, dass dies zu einer Zentralisierung des Netzwerks führen könnte. Größere Blöcke würden mehr Speicherplatz und Bandbreite erfordern, was kleinere Miner und Node-Betreiber benachteiligen und damit die Dezentralisierung gefährden könnte.
2. Forking als Konsequenz: Die Unfähigkeit, einen Konsens zu finden, führte zur Schaffung von Bitcoin Cash, einem Hard Fork von Bitcoin, der eine erhöhte Blockgröße unterstützt. Dieser Fork spaltete die Community und zeigte, dass signifikante Änderungen am Protokoll oft zu einer Aufteilung des Netzwerks führen, anstatt zu einer universellen Akzeptanz. Die original Bitcoin Community verwendete weiterhin den original Code von Bitcoin. Heisst also, falls es eine Änderung im Netzwerk gibt, und es zu einem neuen Fork kommt, könnt Ihr mit Euren Nodes entscheiden, welches Netzwerk Ihr weiterhin verwenden möchtet.

Der grösste Teil der Community respektiert die ursprünglichen Designentscheidungen von Bitcoin, einschließlich der Blockgrößenbegrenzung, und bevorzugt konservative Ansätze zur Skalierung, die die Kernprinzipien von Dezentralisierung und Sicherheit bewahren.

Alternativen zur Skalierung: Anstatt die Blockgröße zu erhöhen, konzentrierte sich die Community auf alternative Skalierungslösungen wie Segregated Witness (SegWit) und das Lightning Network, die beide darauf abzielen, die Effizienz und Kapazität des Netzwerks zu erhöhen, ohne die Blockgröße zu ändern.

Die Blocksize Wars illustrieren, dass Änderungen am Bitcoin-Code nicht einfach durchgesetzt werden können, selbst wenn mächtige Akteure wie große Miner oder Unternehmen wie Coinbase dies unterstützen. Die dezentrale und konsensbasierte Natur von Bitcoin, gepaart mit der starken Überzeugung der Community in die ursprünglichen Prinzipien und Designentscheidungen, macht es nahezu unmöglich, signifikante Änderungen vorzunehmen, insbesondere wenn sie umstritten sind. Dies bestätigt die Stärke und Widerstandsfähigkeit von Bitcoin gegenüber willkürlichen oder zentralisierten Änderungen. Die Idee hinter Bitcoin ist klar, ein dezentrales, begrenztes gut, das uns eben genau vor dem Diebstahl unserer Kaufkraft im aktuellen Schuldgeldsystem schützen soll. Wieso sollte die Community sich genau für Wege entscheiden, die uns wieder zur Zentralierung bringen.

Zusammenfassung

Bitcoin hat sich als außergewöhnlich widerstandsfähig gegenüber Versuchen erwiesen, es auf verschiedenen Ebenen zu kontrollieren oder zu unterbinden. Die Gründe hierfür liegen in seiner dezentralisierten Struktur, der globalen Verbreitung und der robusten Technologie. Hier ist eine kurze Zusammenfassung, warum Bitcoin auf der Ebene des Netzwerks, durch Razzien auf Knotenpunkte und Mining-Verbote sowie durch Versuche der Codeänderung nicht mehr aus dem Weg zu räumen ist:

1. Netzwerkdezentralisierung: Bitcoin operiert auf einem globalen, dezentralisierten Peer-to-Peer-Netzwerk. Es gibt keinen zentralen Punkt, der kontrolliert oder abgeschaltet werden könnte. Dieses Netzwerk ist über Tausende von Knoten weltweit verteilt, was eine koordinierte Abschaltung praktisch unmöglich macht.
2. Knotenpunkt-Razzien: Selbst umfassende Razzien auf Bitcoin-Knotenpunkte würden das Netzwerk nicht wesentlich beeinträchtigen. Neue Knoten können schnell eingerichtet werden, und das Netzwerk ist so konzipiert, dass es auch bei einem Ausfall vieler Knoten weiterhin funktioniert. Zudem sind viele Knotenbetreiber anonym oder pseudonym, was die Identifizierung und gezielte Verfolgung erschwert.
3. Mining-Verbote: Versuche, das Mining zu verbieten, wie das Beispiel Chinas zeigt, führen nicht zum Stillstand des Netzwerks. Miner verlagern ihre Operationen einfach in andere Länder. Zudem passt sich das Netzwerk automatisch an die verfügbare Mining-Leistung an, um die Stabilität und Sicherheit zu wahren.
4. Widerstand gegen Codeänderungen: Die Geschichte der Blocksize Wars zeigt, dass signifikante Änderungen am Bitcoin-Code einen breiten Konsens innerhalb der gesamten Community erfordern. Dieser Konsens ist schwer zu erreichen, besonders wenn es um umstrittene Änderungen geht. Das Bitcoin-Netzwerk ist so konzipiert, dass es Änderungen widersteht, die seine grundlegenden Prinzipien der Dezentralisierung und Sicherheit gefährden könnten.

Die Kombination aus technologischer Robustheit, globaler Dezentralisierung und einer starken, engagierten Community macht Bitcoin zu zum widerstandsfähigsten digitalen Währungssystem weltweit. Diese Eigenschaften schützen es vor externen Kontrollversuchen, seien es staatliche Eingriffe, Netzwerkangriffe oder Versuche, das Protokoll grundlegend zu ändern. Bitcoin hat sich als ein System erwiesen, das nicht nur technologisch fortgeschritten, sondern auch außerordentlich anpassungsfähig und widerstandsfähig gegenüber verschiedenen Arten von Bedrohungen und Herausforderungen ist.

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Grundlagen des Lightning-Netzwerks

Bevor wir uns auf Outbound- und Inbound-Liquidität konzentrieren, nochmal ein kurzer Überblick über das Lightning-Netzwerk. Das Hauptziel des Lightning-Netzwerks ist es, die Effizienz von Bitcoin-Transaktionen zu erhöhen. Es ermöglicht Nutzern, Off-Chain-Transaktionen durchzuführen, was bedeutet, dass diese Transaktionen nicht auf der Bitcoin-Blockchain aufgezeichnet werden. Stattdessen werden sie in privaten oder öffentlichen Kanälen abgewickelt, die zwischen zwei Parteien eingerichtet werden. Diese Kanäle können für mehrere Transaktionen zwischen denselben Parteien verwendet werden, bevor der endgültige Zustand auf die Blockchain zurückgeführt wird.

Ein ausführlicher Artikel zum Thema Lightning findet Ihr hier.

Outbound-Liquidität

Outbound-Liquidität im Lightning-Netzwerk bezieht sich auf die Fähigkeit eines Netzwerkteilnehmers, Zahlungen an andere Teilnehmer zu senden. Wenn du einen Lightning-Kanal eröffnest, entspricht die Menge an Bitcoin, die du in den Kanal einzahlst, deiner Outbound-Liquidität. Mit anderen Worten: Es ist der Betrag, den du potenziell an andere überweisen kannst.

Beispiel

Angenommen, Ihr eröffnet einen Lightning-Kanal und hinterlegt dabei 0,1 BTC. Diese 0,1 BTC repräsentieren deine Outbound-Liquidität. Du kannst bis zu diesem Betrag an andere Netzwerkteilnehmer senden, solange beim Gegenüber die entsprechende Inbound-Liquidität vorhanden ist.

Inbound-Liquidität

Inbound-Liquidität ist das Gegenstück zur Outbound-Liquidität. Es ist die Fähigkeit, Zahlungen von anderen Netzwerkteilnehmern zu empfangen. Um Zahlungen über das Lightning-Netzwerk empfangen zu können, muss ein Nutzer über genügend Inbound-Liquidität verfügen.

Beispiel

Wenn jemand anderes einen Kanal zu Euch mit 0,1 BTC eröffnt, habt Ihr 0,1 BTC an Inbound-Liquidität. Das bedeutet, Ihr könnt bis zu 0,1 BTC über diesen Kanal empfangen.

Die Balance von Outbound- und Inbound-Liquidität

Für effektive Transaktionen im Lightning-Netzwerk ist ein Gleichgewicht zwischen Outbound- und Inbound-Liquidität notwendig. Wenn ein Kanal eröffnet wird, fließt die Liquidität in eine Richtung – von dem, der den Kanal finanziert, zu dem, mit dem der Kanal eröffnet wird. Sobald Transaktionen über den Kanal fließen, verschiebt sich diese Liquidität.

Beispiel

Wenn Ihr in unserem früheren Beispiel 0,05 BTC an jemand anderen sendet, reduziert sich Eure Outbound-Liquidität auf 0,05 BTC, und Eure Inbound-Liquidität steigt auf 0,05 BTC. Umgekehrt erhöht sich die Inbound-Liquidität der anderen Partei um 0,05 BTC und deren Outbound-Liquidität sinkt entsprechend.

Wie man Outbound-Liquidität erhält

1. Kanalöffnung: Ihr erhaltet Outbound-Liquidität, indem Ihr einen Lightning-Kanal zu einem anderen Nutzer eröffnet und dabei Bitcoin in den Kanal einzahlt.
2. Einlagebetrag: Der Betrag, den Ihr einzahlt, entspricht Eurer Outbound-Liquidität. Dies ist der Betrag, den Ihr über diesen Kanal senden könnt.

Wie man Inbound-Liquidität erhält

1. Von anderen Nutzern: Inbound-Liquidität entsteht, wenn ein anderer Nutzer einen Kanal zu Euch eröffnet und Bitcoin in diesen Kanal einzahlt.
2. Durch Transaktionen: Wenn Ihr Zahlungen über Euren Kanäle empfängt, erhöht sich ebenfalls Eure Inbound-Liquidität. Zum Beispiel, wenn Ihr zuerst Outbound-Liquidität hattet und damit Zahlungen an andere gesendet habt, wird ein Teil deiner Outbound-Liquidität zu Inbound-Liquidität für Euch.

Zusätzliche Methoden

• Liquiditätspools und Swaps : Einige Dienste im Lightning-Netzwerk bieten Liquiditätspools an, wo Ihr gegen eine Gebühr Inbound-Liquidität erwerben könnt. Ein bekannter seriöser Betreiber währe hier z.B https://lightningnetwork.plus/
• Rebalancing: Durch das Rebalancing von Kanälen kannst du deine Outbound- und Inbound-Liquidität ausgleichen. Dies geschieht meistens durch spezialisierte Tools oder manuelle Transaktionen via RTL, Thunderhub, Lightning Terminal und etc

Lesst weiter unten etwas mehr über die zusätzlichen Methoden im Liquiditätsmanagement.

Herausforderungen und Lösungen

Eines der Aufgaben im Lightning-Netzwerk ist das Management von Liquidität. Netzwerkteilnehmer, insbesondere diejenigen, die als Knotenpunkte fungieren und Transaktionen weiterleiten, müssen ständig ihre Kanäle überwachen und anpassen, um sowohl Outbound- als auch Inbound-Liquidität zu optimieren. Lösungen hierfür beinhalten die Eröffnung neuer Kanäle, das Ausbalancieren von Bestehenden über sogenannte "Rebalancing"-Transaktionen und die Nutzung spezieller Dienste, die Liquidität gegen eine Gebühr anbieten.

Liquiditätsmanagement

Beim Liquiditätsmanagement im Lightning-Netzwerk gibt es verschiedene Ansätze zur Automatisierung, die dazu beitragen, Eure Kanäle in einem gesunden Gleichgewicht zu halten. Ist ein Kanal leer oder hat nur noch Outbound und kein Inbound mehr, stellen Lightning Management Applikationen wie RTL oder Thunderhub Dienste bereit, die automatisiert die Kanäle wieder ausbalanzieren können. Da das Management von Outbound- und Inbound-Liquidität eine kontinuierliche Herausforderung darstellt, können automatisierte Tools und Mechanismen entscheidend sein. Hier sind einige der gängigsten Automatisierungsmöglichkeitenmethoden.

1. Rebalancing-Tools

• Funktionsweise: Diese Tools automatisieren den Prozess des Ausgleichs von Liquidität in den Kanälen. Sie verschieben Mittel zwischen verschiedenen Kanälen eines Knotens, um ein optimales Gleichgewicht zwischen Inbound- und Outbound-Liquidität zu erreichen.
• Ziel: Das Ziel ist, die Fähigkeit des Knotens zu maximieren, sowohl Zahlungen zu senden als auch zu empfangen, ohne manuelles Eingreifen.

2. Algorithmische Routenfindung

• Dynamische Anpassungen: Einige Tools verwenden Algorithmen, um die effizientesten Pfade für Transaktionen zu finden, wobei die Liquiditätslevels der beteiligten Kanäle berücksichtigt werden.
• Vorteile: Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit erfolgreicher Transaktionen und verringert die Abhängigkeit von manueller Überwachung und Anpassung.

3. Liquiditätspools

• Konzept: Liquiditätspools sind eine Art von gemeinschaftlichen Ressourcen, die von mehreren Knoten genutzt werden können. Sie ermöglichen es Knoten, auf gemeinsame Liquiditätsreserven zuzugreifen, um ihre eigenen Kanäle zu unterstützen.
• Flexibilität: Sie bieten eine flexible Lösung, um temporäre Liquiditätsengpässe auszugleichen, ohne ständig eigene Kanäle anzupassen.

Solche Tools und Applikationen benötigen aber nur grössere Routing Nodes und evt Shop Betreiber um sicherzustellen dass sie Inbound- und outbound-technisch immer liquide sind.

In einem weiteren Beträg demnächst schauen wir uns an wie wir via lightningnetworks+ Inbound Liquität bekommen oder via RTL Circuallar Rebalancing unsere Kanäle etwas ausgleichen können. Dieser Beitrag sollte in erster Linie mal dazu dienen, Euch das Konzept von Inbound und Outbound zu veranschaulichen.

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Linux hat den grundsätzlichen Aufbau und die Zugriffsrechte seines Dateisystems von Unix geerbt. Wie Unix arbeitet auch Linux mit stringenten, vergleichsweise einfachen Konzepten, die aber ihrer eigenen Logik folgen. Obwohl das Feld der Linux-Distributionen unüberschaubar groß ist, folgen alle Linux-Systeme einem sehr ähnlichen Aufbau, da dieser auch vom Linux-Kernel vorgegeben ist, der bestimmte Dateien stets am gleichen Speicherort erwartet.

Ist die erste Orientierung erst mal gelungen, gibt es bei der täglichen Arbeit kaum Abweichungen – egal, welches Linux-System zum Einsatz kommt. Dafür sorgt eine Übereinkunft zwischen den unterschiedlichen Linux-Softwarehäusern, die seit 1993 als „Filesystem Hierarchy Standard“ unter der Ägide der Linux Foundation gepflegt wird.

Die Hierarchie bzw das Systemverzeichnis

Natürlich! Ich werde zu jeder Beschreibung detaillierte und verständliche Informationen hinzufügen, die für Linux-Anfänger hilfreich sind:

/ (Wurzelverzeichnis)

• Das Wurzelverzeichnis ist der Ausgangspunkt des Dateisystems. Es ist so etwas wie der "Stamm" eines Baumes, von dem alle anderen Verzeichnisse abzweigen. In vielen Dateimanagern wird es als „Rechner“ bezeichnet, da es alle anderen Dateisysteme und angeschlossenen Geräte umfasst.

/boot

• Hier befinden sich alle Dateien, die zum Starten (Booten) des Systems benötigt werden. Das umfasst den Linux-Kernel, den Bootmanager (z.B. GRUB) und die Ramdisk 'initramfs', die notwendige Treiber enthält. Dieser Ordner ist kritisch für den Startvorgang des Systems.

/boot/grub

• Dieser Ordner enthält die Konfigurationsdateien für den GRUB-Bootmanager. Eingriffe in die Datei grub.cfg sollten nur von erfahrenen Benutzern vorgenommen werden, da Änderungen hier das Booten des Systems beeinflussen können.

/bin

• Enthält wesentliche Befehlsprogramme, die für den Betrieb des Systems notwendig sind, wie bash, chmod, login, lsblk, mount etc. Diese Programme sind für alle Benutzer zugänglich und notwendig für grundlegende Systemoperationen.

/cdrom

• Ein historischer Mountordner für optische Laufwerke, der heutzutage größtenteils überflüssig ist. In modernen Systemen wird in der Regel /media für das Einbinden solcher Laufwerke verwendet.

/dev

• Hier werden alle Geräte des Systems als Dateien dargestellt. Dies umfasst sowohl physische Geräte wie Festplatten und USB-Sticks als auch virtuelle Geräte wie Loopback-Geräte.

/etc

• Ein zentrales Verzeichnis für Konfigurationsdateien des Systems. Hier finden sich Konfigurationsdateien für verschiedenste Systemdienste und -programme, wie den Webserver Apache, den Paketmanager APT oder den Samba-Server.

/home

• Der Sammelordner für die persönlichen Dateien aller Benutzer (außer dem root-Benutzer). Jeder Benutzer hat hier sein eigenes Unterverzeichnis, in dem persönliche Dokumente, Bilder, Einstellungen etc. gespeichert werden.

/home/[user]/.cache

• Ein benutzerspezifischer Ordner für temporäre Dateien wie Cache-Daten von Anwendungen, Bildminiaturen und Icons. Diese Dateien können ohne Risiko gelöscht werden, um Speicherplatz freizugeben, da sie bei Bedarf wieder neu erstellt werden.

/home/[user]/.config

• Hier werden benutzerspezifische Konfigurationsdateien für verschiedene Anwendungen gespeichert. Das beinhaltet Einstellungen für den Desktop, installierte Programme, den Webbrowser und vieles mehr.

/home/[user]/.local

• Dieser Ordner enthält benutzerspezifische Daten und Einstellungen, die Vorrang vor systemweiten Einstellungen haben. Zum Beispiel können hier angepasste oder zusätzliche Desktop-Verknüpfungen gespeichert werden.

/lost+found

• Nachdem das Dateisystem mit fsck überprüft wurde, werden hier gerettete Dateifragmente abgelegt. Diese Dateien sind meist nur für spezialisierte Nutzer oder zur Datenwiederherstellung von Bedeutung.

/media

• Dies ist der Standard-Mountpunkt für Wechseldatenträger wie USB-Laufwerke oder DVDs. Beim Anschließen dieser Geräte werden sie in der Regel hier eingebunden, sodass der Benutzer Zugriff darauf hat.

/mnt

• Ein traditioneller Ort zum temporären Einbinden externer Datenträger. Während /media meist für automatische Einbindungen genutzt wird, dient /mnt oft für manuelle oder dauerhafte Einbindungen.

/lib, /lib64

• Diese Verzeichnisse enthalten essenzielle Systembibliotheken, die für das Funktionieren von Programmen und des Betriebssystems unerlässlich sind. Die Unterscheidung in /lib und /lib64 bezieht sich auf die Architektur des Systems (32-Bit vs. 64-Bit).

/opt

• Ein optionaler Ordner für Programme, die nicht Teil des Standardpakets der Linux-Distribution sind. Hier installierte Software ist meistens nicht über den Paketmanager der Distribution verwaltet.

/proc, /sys

• Diese Verzeichnisse enthalten dynamische Informationen über das System und die Hardware. Sie sind keine echten Dateien auf der Festplatte, sondern virtuelle Dateien, die vom Kernel bereitgestellt werden und Einblick in den aktuellen Zustand des Systems geben.

/tmp

• Ein Ordner für temporäre Dateien, die von Programmen und Prozessen während ihrer Ausführung benötigt werden. Dateien in /tmp werden in der Regel beim Neustart des Systems gelöscht.

/root

• Das persönliche Home-Verzeichnis des root-Benutzers (Administrator). Es enthält persönliche Dateien und Einstellungen des root-Benutzers, ähnlich den /home/[user]-Verzeichnissen.

/run

• Ein temporärer Speicherort für Systeminformationen, der während des Betriebs genutzt wird. Hier werden Informationen abgelegt, die für laufende Prozesse relevant sind.

/run/user/[user-id]/gvfs/

• Dieser Ordner wird von Gnome-artigen Desktops genutzt, um Netzwerkfreigaben automatisch einzubinden.

/usr

• Enthält Programme und Bibliotheken, die nicht unmittelbar zum Systembetrieb benötigt werden, aber dennoch wesentlich für die Benutzererfahrung sind. Der Name steht für "User System Resources".

/usr/bin

• Hier sind die meisten Anwendungsprogramme für die grafische Oberfläche gespeichert. Es ist ein zentraler Ort für Software, die im täglichen Gebrauch ist.

/usr/lib

• Beinhaltet Bibliotheken, die für die in /usr/bin befindlichen Programme benötigt werden.

/usr/local

• Ein Ort für zusätzlich installierte Software, wobei Programme in /usr/local/bin Vorrang vor denen im Pfad /usr/bin haben. Dies wird oft für manuell installierte oder spezialisierte Software verwendet.

/usr/share/applications

• Dieses Verzeichnis enthält Starter für Programme, die in Menüs und auf dem Desktop angezeigt werden. Es ist ein wichtiger Ort für die Integration von Anwendungen in die Desktop-Umgebung.

/sbin

• Ähnlich wie /bin, aber für Systemverwaltungsprogramme, die in der Regel nur vom root-Benutzer oder mit entsprechenden Berechtigungen ausgeführt werden können. Beispiele sind fdisk, fsck, hdparm, mkfs, parted etc.

/srv

• Ein vorgesehener Ort für die Speicherung von Daten auf Servern, obwohl viele Serversysteme auch andere Orte wie /mnt oder /media verwenden.

/var/log

• Ein zentraler Ort für Systemprotokolle, wo Informationen über Systemereignisse, Fehler und andere wichtige Vorgänge gespeichert werden.

/var/spool

• Dieses Verzeichnis wird für Warteschlangen verwendet, insbesondere für Druckaufträge.

/var/www/html

• Der Standardort für Webinhalte auf Apache- oder Nginx-Webservern. Hier werden die Dateien gespeichert, die über das Internet zugänglich gemacht werden.

Virtuelle Ordner

• Diese sind nicht physisch auf der Festplatte vorhanden, sondern werden vom Dateimanager bereitgestellt, um den Zugriff auf bestimmte Funktionen oder Informationen zu erleichtern. Beispiele sind computer:/// für eine Übersicht über alle Datenträger und Netzwerkfreigaben, applications:/// für eine Liste installierter Programme, oder trash:/// für den Papierkorb.

Der Vergleich zum Windowssystemverzeichnis

Ein Vergleich der Linux- und Windows-Systemverzeichnisse kann sehr hilfreich sein, um die Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen beiden Betriebssystemen besser zu verstehen. Ich werde einige der wichtigsten Verzeichnisse von Linux den entsprechenden Verzeichnissen in Windows gegenüberstellen.

1. / (Wurzelverzeichnis in Linux) vs. C:\ (Laufwerk C: in Windows)
   • In Linux ist das Wurzelverzeichnis der Startpunkt des Dateisystems, ähnlich dem Laufwerk C: in Windows, das häufig als primäres Laufwerk für das Betriebssystem und Programme genutzt wird.
     
2. /bin und /sbin (essentielle Systemprogramme) vs. C:\Windows\System32
   • In Linux beinhalten /bin und /sbin essentielle Programme für den Systembetrieb und die Systemverwaltung. In Windows befinden sich vergleichbare Systemprogramme im Verzeichnis C:\Windows\System32.
     
3. /home (Benutzerdaten) vs. C:\Users
   • /home in Linux entspricht dem C:\Users-Verzeichnis in Windows. Hier werden die persönlichen Dateien der Benutzer gespeichert, wie Dokumente, Bilder, Musik usw.
     
4. /etc (Systemkonfiguration) vs. C:\Windows\System32\drivers\etc und Registry
   • Linux speichert viele seiner Systemkonfigurationsdateien in /etc. In Windows findet man einige ähnliche Konfigurationsdateien unter C:\Windows\System32\drivers\etc, aber viele Einstellungen werden auch in der Registry gespeichert, einem zentralisierten Datenbanksystem.
     
5. /dev (Gerätedateien) vs. Gerätemanager
   • /dev in Linux listet alle Geräte als Dateien auf. Windows hat keine direkte Entsprechung auf Dateisystemebene, aber der Gerätemanager in der Systemsteuerung erfüllt eine ähnliche Funktion.
     
6. /tmp (temporäre Dateien) vs. C:\Temp
   • Beide Systeme nutzen spezielle Verzeichnisse für temporäre Dateien – /tmp in Linux und in der Regel C:\Temp oder C:\Windows\Temp in Windows.
     
7. /usr (zusätzliche Programme) vs. C:\Program Files und C:\Program Files (x86)
   • In /usr werden in Linux zusätzliche Anwendungsprogramme gespeichert. In Windows entspricht das den Verzeichnissen C:\Program Files für 64-Bit-Programme und C:\Program Files (x86) für 32-Bit-Programme.
     
8. /proc (Systeminformationen) vs. Windows Task-Manager und Systeminformationen
   • Das /proc-Verzeichnis in Linux ist eine Schnittstelle zum Kernel und zeigt dynamische Systeminformationen. Windows bietet ähnliche Informationen über den Task-Manager und die Systeminformationen, jedoch nicht als Teil des Dateisystems.
     
9. /var/log (Systemprotokolle) vs. Ereignisanzeige
   • Systemprotokolle in Linux werden in /var/log gespeichert. In Windows werden solche Informationen in der Ereignisanzeige dargestellt.
     
10. Mountpunkte (/mnt oder /media) vs. Laufwerksbuchstaben (D:, E:, etc.)
    • Linux verwendet Mountpunkte wie /mnt oder /media für externe Laufwerke. Windows ordnet diesen Laufwerken Buchstaben wie D:, E:\ usw. zu.

Diese Gegenüberstellung zeigt, dass beide Systeme ähnliche Funktionen haben, aber ihre Organisation und der Zugriff darauf variieren. Linux neigt zu einer hierarchischeren und zentralisierten Verzeichnisstruktur, während Windows eine stärker segmentierte Herangehensweise mit einem Fokus auf Laufwerksbuchstaben und die Registry hat.

Und damit schließen wir unsere Reise durch die faszinierende Landschaft der Linux-Systemverzeichnisse ab. Wir hoffen, dass dieser Ausflug in die Welt unter der grafischen Oberfläche von Linux euch ein tieferes Verständnis und vielleicht sogar eine neue Wertschätzung für das leistungsstarke Fundament eures Betriebssystems gegeben hat. Denkt daran, dass das Erlernen von Linux einem das Tor zu einer Welt voller Flexibilität, Kontrolle und Transparenz öffnet. Ob ihr nun euer Wissen vertiefen, eigene Projekte starten oder einfach nur ein bewussterer Computer-Nutzer werden wollt, die Kenntnis dieser Verzeichnisse wird euch sicherlich dabei helfen. Und vergesst nicht: In der Welt von Linux seid ihr nie allein. Eine lebendige Gemeinschaft und unzählige Ressourcen warten darauf, von euch entdeckt zu werden. Also, bleibt neugierig, experimentiert sicher und genießt eure Linux-Reise

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Was ist ein Dateiensystem

Ein Dateisystem ist eine Methode und Struktur, die von einem Betriebssystem verwendet wird, um Daten auf Speichergeräten wie Festplatten, SSDs oder USB-Laufwerken zu speichern, zu organisieren und zu verwalten. Es definiert, wie Dateien und Verzeichnisse angelegt, benannt, gespeichert, strukturiert und aufgerufen werden. Ein Dateisystem ermöglicht es Benutzern und Anwendungen, Dateien zu finden und darauf zuzugreifen, indem es eine Art "Inhaltsverzeichnis" bereitstellt, das festlegt, wo jede Datei im Speichermedium platziert ist.

Jedes Dateisystem hat seine eigene Art und Weise, wie es Dateien speichert und organisiert. Diese Organisation umfasst oft die Verwaltung von Informationen wie Dateinamen, Größen, Erstellungs- und Änderungsdaten sowie die tatsächlichen Dateninhalte. Zusätzlich können Dateisysteme Funktionen wie Zugriffsrechte, Journaling (zur Verbesserung der Datenintegrität nach Systemausfällen), Verschlüsselung und Unterstützung für spezielle Arten von Speichermedien bieten.

Im Kontext von Betriebssystemen wie Linux, Windows oder macOS, hat jedes seine eigenen oder unterstützt mehrere Dateisysteme, die für verschiedene Anwendungen und Leistungsanforderungen optimiert sind. Beispielsweise sind NTFS und FAT weit verbreitet in Windows, während Linux eine Vielzahl von Dateisystemen wie Ext4, XFS, Btrfs und ZFS unterstützt.

Ext4 (Fourth Extended Filesystem)

Ext4, kurz für Fourth Extended Filesystem, ist ein wichtiger Meilenstein in der Evolution der Dateisysteme unter Linux. Seine Wurzeln liegen in den früheren Extended Filesystems, beginnend mit Ext und gefolgt von Ext2. Ext3, der direkte Vorgänger von Ext4, brachte das wichtige Feature des Journalings ein, was die Datenintegrität nach Systemausfällen deutlich verbesserte. Als Entwickler jedoch an die Grenzen von Ext3 stießen, insbesondere hinsichtlich der maximalen Datei- und Dateisystemgröße, wurde klar, dass eine neue Generation des Dateisystems erforderlich war.

So kam es zur Entwicklung von Ext4, die 2006 begann und sich auf die Verbesserung der Leistung, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit konzentrierte. Einer der Hauptgründe für die Entwicklung von Ext4 war die Notwendigkeit, größere Dateien und Dateisysteme zu unterstützen, da die Kapazitäten von Festplatten stetig wuchsen. Es wurde offiziell mit der Linux-Kernel-Version 2.6.28 im Dezember 2008 eingeführt.

Ext4 brachte mehrere Schlüsselfunktionen mit sich, die es von seinen Vorgängern unterschieden. Zunächst erhöhte es die maximal unterstützte Dateigröße und Dateisystemgröße erheblich, was es für den Einsatz auf großen Speichersystemen geeignet machte. Darüber hinaus führte Ext4 die verzögerte Zuweisung (Delayed Allocation) ein, eine Optimierung, die die Art und Weise verbesserte, wie Daten auf der Festplatte gespeichert werden. Diese Funktion trug dazu bei, die Fragmentierung zu reduzieren und die Lebensdauer von Solid-State-Laufwerken (SSDs) zu verlängern.

Ein weiteres wichtiges Merkmal von Ext4 ist die verbesserte Journaling-Funktion. Während Ext3 bereits Journaling bot, wurde dieses Feature in Ext4 weiter optimiert, um die Zuverlässigkeit und die Wiederherstellungszeiten nach einem Ausfall zu verbessern. Auch die Einführung von Extents, eine Methode zur Dateispeicherung, die die Verwaltung von großen Dateien effizienter macht, war eine bedeutende Neuerung.

Die Popularität von Ext4 in der Linux-Gemeinschaft ist auf seine hohe Zuverlässigkeit, gute Performance und breite Kompatibilität zurückzuführen. Es wird von den meisten Linux-Distributionen als Standard-Dateisystem verwendet, insbesondere für neue Installationen. Seine Fähigkeit, mit einer breiten Palette von Speichergeräten und -konfigurationen gut zu funktionieren, hat es zu einem zuverlässigen Pfeiler im Linux-Ökosystem gemacht.

Das wichtige in der Übersicht

• Beliebtheit: Ext4 ist das Standard-Dateisystem vieler Linux-Distributionen und wird wegen seiner Stabilität und guten Unterstützung geschätzt.
• Leistung: Es bietet eine solide Performance für eine Vielzahl von Anwendungsfällen und ist besonders effizient im Umgang mit kleinen Dateien.
• Funktionen: Unterstützt Journaling, was bedeutet, dass es nach einem Systemausfall schneller wiederhergestellt werden kann. Außerdem unterstützt Ext4 größere Dateisysteme und Dateien als sein Vorgänger Ext3.
• Beschränkungen: Weniger geeignet für sehr große Dateisysteme oder Speicher, die viel Schreib- und Lesezugriffe haben.

Btrfs (B-Tree File System)

Btrfs, kurz für B-Tree File System, ist ein modernes Dateisystem für Linux, das für seine fortgeschrittenen Management-Funktionen und seine Fähigkeit, mit großen Datenmengen umzugehen, bekannt ist. Seine Entwicklung begann 2007, initiiert von Oracle, mit dem Ziel, ein Dateisystem zu schaffen, das die wachsenden Anforderungen an Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit in großen Speicherumgebungen bewältigen kann. Btrfs unterscheidet sich von traditionelleren Dateisystemen wie Ext4 durch eine Reihe von Funktionen, die es besonders für den Einsatz in großen, dynamischen Systemen geeignet machen.

Ein zentraler Aspekt von Btrfs ist seine Fähigkeit zur Handhabung von Datenintegrität und Fehlerkorrektur. Es verwendet Checksummen für Daten und Metadaten, um Korruption zu erkennen und zu verhindern. Diese Funktion ist besonders wichtig in Umgebungen, wo große Datenmengen gespeichert und häufig geändert werden.

Ein weiteres wichtiges Merkmal von Btrfs ist die Unterstützung von Snapshots. Snapshots erlauben es, den Zustand eines Dateisystems zu einem bestimmten Zeitpunkt zu speichern, ohne zusätzlichen Speicherplatz für die gesamten Daten zu benötigen. Dies ist nützlich für Backups und zur Wiederherstellung von Daten nach einem Systemfehler oder einer Beschädigung.

Btrfs bietet auch dynamische Volume-Management-Funktionen, ähnlich denen von LVM (Logical Volume Manager) unter Linux. Es kann Dateisysteme über mehrere physische Laufwerke hinweg erstrecken und unterstützt RAID-Funktionen, was die Redundanz und Performance verbessert. Diese Flexibilität macht es zu einer guten Wahl für große Speicherpools und Systeme, die regelmäßig erweitert werden müssen.

Darüber hinaus unterstützt Btrfs die Daten-Deduplizierung, eine Methode zur Reduzierung des benötigten Speicherplatzes, indem doppelte Kopien von Daten entfernt werden. Dies ist besonders nützlich in Umgebungen mit großen Mengen an redundanten Daten, wie bei der Speicherung von Virtualisierungsabbildern oder Backups.

Trotz dieser fortschrittlichen Funktionen hatte Btrfs in der Vergangenheit mit Herausforderungen zu kämpfen, insbesondere in Bezug auf Stabilität und Zuverlässigkeit. Obwohl es kontinuierlich verbessert wird und viele seiner Features in High-End- und Enterprise-Umgebungen geschätzt werden, bleibt es in manchen Kreisen umstritten, insbesondere im Vergleich zu etablierteren Dateisystemen wie Ext4 oder XFS.

Das wichtigste in der Übersicht

• Beliebtheit: Btrfs ist bekannt für seine fortgeschrittenen Funktionen und Flexibilität.
• Leistung: Bietet eine gute Performance, besonders bei SSDs.
• Funktionen: Unterstützt Snapshots, Daten-Deduplizierung, Online-Defragmentierung und dynamische Inode-Zuweisung. Es kann mit großen Speichervolumen umgehen und bietet integrierte RAID-Unterstützung.
• Beschränkungen: Die Komplexität des Dateisystems kann zu Problemen führen, und es gilt als weniger stabil als Ext4 oder XFS.

ZFS (Zettabyte File System)

ZFS, das Zettabyte File System, ist ein außerordentlich leistungsfähiges und fortschrittliches Dateisystem und Volume-Manager, das ursprünglich von Sun Microsystems für das Solaris-Betriebssystem entwickelt wurde. Es wurde in den frühen 2000er Jahren vorgestellt und hat sich seitdem einen Namen gemacht, sowohl in Solaris- als auch in Linux-Umgebungen, aufgrund seiner beeindruckenden Merkmale in Bezug auf Datenintegrität und -management.

Eines der herausragenden Merkmale von ZFS ist seine extreme Skalierbarkeit. Es wurde entworfen, um mit enormen Datenmengen umzugehen - theoretisch bis zu 256 Trillionen Yottabytes. Diese Kapazität macht es ideal für große Speicher-Arrays und Unternehmensanwendungen, bei denen die Verwaltung riesiger Datenmengen eine Herausforderung darstellt.

Ein weiterer Schlüsselaspekt von ZFS ist sein Engagement für die Datenintegrität. Es verwendet eine Kombination aus Checksummen und Copy-on-Write-Technologie, um sicherzustellen, dass die Daten korrekt gespeichert und übertragen werden. Wenn ZFS eine beschädigte Datei entdeckt, kann es automatisch eine intakte Kopie von einem anderen Ort im Speichersystem wiederherstellen, was die Gefahr von Datenverlust erheblich reduziert.

ZFS bietet außerdem leistungsstarke Funktionen für die Speicherverwaltung. Es unterstützt die Erstellung von Pools aus Speichergeräten, die dynamisch erweitert oder verkleinert werden können. Innerhalb dieser Pools können Volumes und Dateisysteme erstellt werden, ohne dass eine feste Partitionierung erforderlich ist, was eine große Flexibilität in der Speicherverwaltung ermöglicht.

Ein weiteres wichtiges Merkmal von ZFS sind die integrierten RAID-Funktionen. ZFS ermöglicht die Konfiguration verschiedener RAID-Level direkt im Dateisystem, was die Verwendung von Hardware-RAID-Controllern überflüssig macht. Diese RAID-Z-Funktionen sind besonders robust und effizient, insbesondere im Hinblick auf die Datenwiederherstellung und Fehlerkorrektur.

ZFS unterstützt auch Snapshots und Klonen, was bei der Datensicherung und -wiederherstellung nützlich ist. Snapshots in ZFS sind besonders effizient, da sie nur die Änderungen seit dem letzten Snapshot speichern, was den Speicherplatzbedarf minimiert.

Trotz seiner vielen Vorteile hat ZFS einige Herausforderungen, insbesondere im Linux-Umfeld. Da es ursprünglich für Solaris entwickelt wurde, gab es anfängliche rechtliche und technische Hindernisse, die seine Integration in den Linux-Kernel behinderten. Es ist jedoch durch Projekte wie OpenZFS und ZFS on Linux verfügbar geworden, die eine breite Unterstützung und Entwicklung für Linux-Betriebssysteme bieten.

Das wichtigste in der Übersicht

• Beliebtheit: Ursprünglich für Solaris entwickelt, aber zunehmend auch in Linux-Umgebungen eingesetzt.
• Leistung: Sehr gute Performance, besonders in Systemen mit viel Speicher.
• Funktionen: Bietet Datensicherheit durch fortgeschrittene RAID-Funktionen und kontinuierliche Integritätsprüfung. Unterstützt auch Snapshots und Klonen von Dateisystemen.
• Beschränkungen: Der Speicherverbrauch und Speicherbedarf von ZFS kann hoch sein. Es ist nicht direkt in den Linux-Kernel integriert, was zu Kompatibilitätsfragen führen kann.

XFS

XFS ist ein hochleistungsfähiges, skalierbares Dateisystem, das speziell für die Verarbeitung von großen Datenmengen und hohe Parallelität ausgelegt ist. Ursprünglich von Silicon Graphics Inc. (SGI) in den 1990er Jahren für das IRIX-Betriebssystem entwickelt, wurde XFS später in den Linux-Kernel integriert und wird häufig in großen Unternehmens- und Server-Umgebungen eingesetzt.

Die Stärke von XFS liegt in seiner Fähigkeit, effizient mit großen Dateien und großen Speichervolumen umzugehen. Dies macht es zu einer idealen Wahl für Anwendungen wie Datenbanken, Medienverarbeitung und wissenschaftliche Anwendungen, die große Datenmengen verarbeiten müssen. XFS zeichnet sich durch seine hohe Leistung und Zuverlässigkeit aus, insbesondere bei parallelen I/O-Operationen.

Ein wesentliches Merkmal von XFS ist seine Unterstützung für Metadaten-Journaling, was zu einer schnellen Wiederherstellung nach einem Systemausfall beiträgt. Zudem bietet XFS Funktionen wie Online-Defragmentierung und die Möglichkeit, die Größe des Dateisystems im laufenden Betrieb zu ändern.

Obwohl XFS für seine hohe Leistung und Skalierbarkeit geschätzt wird, hat es Einschränkungen bei der Handhabung von kleinen Dateien, wo es im Vergleich zu anderen Dateisystemen wie Ext4 weniger effizient sein kann. Zudem ist es bekannt, dass es in bestimmten Fällen, insbesondere bei unerwarteten Stromausfällen, anfällig für Datenkorruption sein kann.

Das wichtigste in der Übersicht

• Beliebtheit: Häufig verwendet in Enterprise-Umgebungen; bekannt für seine Skalierbarkeit.
• Leistung: Sehr gute Performance bei großen Dateien; wird oft für Medienverarbeitung und große Datenbanken eingesetzt.
• Funktionen: XFS unterstützt Online-Defragmentierung und -Größenänderung. Es hat auch eine gute Journaling-Funktion.
• Beschränkungen: Weniger effizient bei kleinen Dateien und kann bei Stromausfällen während des Schreibvorgangs Datenintegritätsprobleme haben.

Zusammenfassung und Empfehlungen

• Für Alltagsgebrauch und kleine bis mittlere Server: Ext4 ist eine ausgezeichnete Wahl, da es ein guter Allrounder ist. Es bietet aber keine Snapshot Funktionen wie ZFS oder BTRFS
• Für fortgeschrittene Speicherlösungen: Btrfs und ZFS sind attraktiv, insbesondere wenn Funktionen wie Snapshots, Deduplizierung oder RAID benötigt werden. BTRFS kann sich man bedenkenlos auch auf einem Linux System bei der Installation als Dateiensystem nutzen. In Backup Tools wie TimeShift stehen dann Snapshots als Backup Funktionen zur Auswahl. ZFS benötigt aufgrund seiner erweiterten Funktion ordentlich RAM, wer genug RAM hat, kann sich auch für ein ZFS Dateiensystem entscheiden.
• Für Medien- und Datenbankserver: XFS bietet hier Vorteile durch seine Effizienz mit großen Dateien. In Alltagsanwendungen ist das System eher ungeeignet

Jedes dieser Linux Dateisysteme hat seinen Platz und seine Stärken, abhängig von den spezifischen Anforderungen und der Umgebung. Für den allgemeinen Desktop-Gebrauch ist Ext4 oft die einfachste und sicherste Wahl, während ZFS und Btrfs in Umgebungen mit speziellen Speicheranforderungen brillieren.

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Grundlagen des Speichermanagements

Das Speichermanagement ist ein Kernaspekt der Funktionsweise von Linux. Es bestimmt, wie effizient und effektiv das Betriebssystem mit einer seiner wertvollsten Ressourcen - dem Arbeitsspeicher (RAM) - umgeht. In diesem Überblick beleuchten wir die Schlüsseltechnologien und Prinzipien, die Linux zur Optimierung der Speichernutzung und zur Aufrechterhaltung der Systemleistung verwendet.

Im Kern des Speichermanagements in Linux steht der Kernel, der für die Zuweisung und Verwaltung des Speichers verantwortlich ist. Er nutzt verschiedene Techniken, um eine effiziente Nutzung des Speichers zu gewährleisten.

Virtueller Speicher

Linux verwendet ein Konzept namens virtueller Speicher. Jeder Prozess im System bekommt einen eigenen virtuellen Adressraum, der vom realen, physischen Speicher (RAM) getrennt ist. Dieser virtuelle Speicher wird in Seiten (page) aufgeteilt, und der Kernel verwaltet, welche Seiten im physischen Speicher und welche im Swap-Speicher sind.

Paging und Swapping

Der Kern des Speichermanagements in Linux ist das "Paging" – das Ein- und Auslagern von Speicherseiten. Wenn der RAM voll ist, werden einige Seiten, die weniger häufig verwendet werden, auf den Swap-Speicher ausgelagert, um Platz für aktive Prozesse zu schaffen. Diesen Vorgang nennt man Swapping.

Speicherallokation

Linux verwendet verschiedene Algorithmen zur Speicherallokation. Ein verbreiteter Ansatz ist der Buddy-Allocator, der den Speicher in Blöcke fester Größe aufteilt und diese effizient an Prozesse zuweist.

Slab Allocator

Für die Allokation von Objekten kleinerer Größe, wie sie häufig im Kernel verwendet werden, nutzt Linux den Slab Allocator. Dieser reduziert die Fragmentierung und verbessert die Speichernutzung, indem er Cache-Strukturen für häufig genutzte Objekte anlegt.

OOM-Killer

Wenn der Speicher überlastet ist und kein Speicher mehr frei gemacht werden kann, greift der Out-of-Memory (OOM) Killer ein. Dieser Prozess entscheidet, welche Prozesse beendet werden sollen, um den Systembetrieb aufrechtzuerhalten.

Cgroups und Speicherlimitierung

Cgroups (Control Groups) sind ein weiteres wichtiges Feature in Linux. Sie ermöglichen es, die Ressourcennutzung (einschließlich Speicher) auf Prozessebene zu begrenzen und zu verwalten. Dies ist besonders in Container-Umgebungen wie Docker wichtig.

Transparente Huge Pages (THP)

THP ist eine Technik, die die Verwaltung großer Speicherseiten (normalerweise 2 MB oder mehr) ermöglicht, um die Effizienz bei der Arbeit mit großen Datenmengen zu verbessern.

Wie funktioniert das Management unter Linux

Linux, wie jedes moderne Betriebssystem, nutzt den Arbeitsspeicher (RAM) intensiv, um die Leistung zu optimieren. Der Schlüssel hierbei liegt im effizienten Management des verfügbaren Speichers. Linux folgt dem Prinzip, ungenutzten RAM als verschwendeten RAM zu betrachten. Deshalb versucht es, so viel RAM wie möglich zu nutzen, um Prozesse zu beschleunigen und das System reaktionsfähiger zu machen.

Caching und Buffering

Ein Großteil des von Linux genutzten RAMs wird für Caching und Buffering verwendet. Caching bedeutet, dass häufig genutzte Daten im RAM gespeichert werden, damit sie schneller zugänglich sind. Buffering wird verwendet, um Daten vorübergehend zu speichern, während sie zwischen verschiedenen Teilen des Systems transferiert werden. Beide Methoden helfen dabei, die Leistung zu steigern, insbesondere bei Systemen mit langsameren Festplatten.

Swap-Speicher

Linux verwendet auch einen Swap-Speicher, eine Art erweiterten RAM auf der Festplatte oder SSD. Wenn der RAM voll ist, verschiebt Linux weniger wichtige Daten in den Swap-Speicher. Dies ist langsamer als der Zugriff auf den RAM, bietet aber eine nützliche Erweiterung des Speichers. Bei Systemen mit langsamer HDD kann der Zugriff auf den Swap-Speicher allerdings spürbar langsamer sein.

Warum hohe RAM-Auslastung nicht bedenklich ist

Die hohe RAM-Auslastung unter Linux ist in der Regel kein Grund zur Sorge. Es ist einfach ein Zeichen dafür, dass das Betriebssystem den verfügbaren Speicher optimal nutzt. Wenn Anwendungen mehr RAM benötigen, gibt Linux Speicher frei, der für Caching und Buffering verwendet wurde, und stellt ihn diesen Anwendungen zur Verfügung. Das bedeutet, dass die hohe Auslastung nicht zwangsläufig ein Mangel an verfügbarem Speicher ist.

Einfluss von langsamer HDD
Bei Systemen mit langsamer HDD kann die Leistung beeinträchtigt werden, insbesondere wenn der Swap-Speicher intensiv genutzt wird. Da der Zugriff auf eine HDD langsamer ist als auf eine SSD oder den RAM, können Operationen, die auf den Swap-Speicher angewiesen sind, das System verlangsamen. Dies ist jedoch mehr eine Einschränkung der HDD als ein Problem des Linux-Speichermanagements. Beim Einsatz langsamer HDDs als Systemspeicher, ist eine deutlich höhere RAM Nutzung ebenfalls vollkommen normal, da Linux selber merkt, dass der Speicher sehr langsam ist, und deshalb versucht, möglichst viele Daten zu cachen bzw zwischen zu Speichern.

Sollte ich etwas tun wenn der RAM voll ist

Nein! Linux macht das Speichermanagement weitgehend selbstständig, und das System ist so konzipiert, dass es in der Regel keine speziellen Tools oder Säuberungsprogramme benötigt, wie sie bei anderen Betriebssystemen üblich sind. Für Linux-Neulinge gibt es einige Tipps, die den Einstieg und die Nutzung von Linux erleichtern können:

Verwendet bitte keine Speicheroptimierungstools wie Ihr sie unter Windows vermutlich kennt!

• Vertraut dem Linux-Speichermanagement: Linux verwaltet den Arbeitsspeicher sehr effizient. Hohe RAM-Auslastung bedeutet nicht zwangsläufig, dass das System überlastet ist. Linux nutzt den verfügbaren Speicher für Caching und verbessert dadurch die Gesamtperformance.
• Bleibt bei den Standard-Einstellungen: Für die meisten Benutzer sind die Standard-Speichereinstellungen von Linux ausreichend. Experimente mit fortgeschrittenen Einstellungen wie Swappiness oder Cache-Größen sind in der Regel unnötig und sollten nur mit entsprechendem Wissen durchgeführt werden.
• Regelmäßige Updates: Halte dein System auf dem neuesten Stand. Linux-Distributionen veröffentlichen regelmäßig Updates, die Sicherheitslücken schließen und die Systemleistung verbessern können.
• Vermeidet unnötige Software: Installiere nur die Software, die Ihr wirklich braucht. Mehr installierte Programme bedeuten mehr Hintergrundprozesse, die Ressourcen verbrauchen können.
• Lernt die Kommandozeile: Die Kommandozeile ist ein mächtiges Werkzeug in Linux. Grundlegende Befehle zu lernen, kann die Navigation und Verwaltung des Systems erheblich erleichtern.
• Nutzt die Systemüberwachungstools: Linux bietet verschiedene Tools zur Überwachung der Systemressourcen, wie top, htop oder free. Diese Tools helfen Euch, ein Gefühl dafür zu bekommen, wie Euer System Ressourcen nutzt.
• Experimentiert mit verschiedenen Desktop-Umgebungen: Linux bietet eine Vielzahl von Desktop-Umgebungen. Einige Desktop Umgebungen wie Ubuntu und Kubuntu sind doch eher Speicherintensiv, Leichtgewichtige Optionen wie LXDE oder XFCE können auf älterer oder weniger leistungsfähiger Hardware besser laufen.
• Nutzt die Community-Ressourcen: Die Linux-Community ist groß und hilfsbereit. Nutzt Foren, Wikis und andere Ressourcen, um Hilfe und Tipps zu bekommen.
• Seid offen für Neues: Linux ist anders als andere Betriebssysteme, und das ist gut so. Seid offen, neue Wege und Lösungen zu entdecken, die Linux bietet.

Mit diesen Tipps solltet Ihr einen guten Start haben und die Vorteile des Systems schnell nutzen können, ohne sich zu sehr um technische Details wie das Speichermanagement sorgen zu müssen.

Beispiel aus dem Alltag

Hier zeige Ich Euch kurz, dass sich mein Laptop enorm viel RAM göhnt, und man könnte meinen Linux verbrauche extrem viel RAM wenn man sich den Systemmonitor anschaut:

9.5GB werden angezeigt, uff das ist schon viel, da könnte man meinen das Linux ein RAM verschwender ist.. Aber das Gegenteil ist der Fall: Linux ist kein RAM Verschwender sondern ein RAM Verwender. Schauen wir uns das ganze kurz noch in der Konsole an. Mit dem kleinen Befehl free -h können wir uns den RAM Verbrauch in lesbarer Form anzeigen:

Hier sehen wir den Verbrauch etwas aufgeschlüsselter: Unter buff/cache sehen wir dass der ein grossteil des RAMs, also 7.1GiB für das Caching verwendet wird. Speicher im Cache wird sofort freigegeben falls Anwendungsprogramme diesen bei Bedarf benötigen. Linux verwendet also den RAM anstatt Ihn sinnlos ungenutzt rumliegen zu lassen. Das bedeutet schnellere Reaktionszeiten, effizienteres Arbeiten, schnelleren Zugriff auf kürzlich verwendete Dateien.

Zusammenfassung

Linux ist darauf ausgelegt den RAM effizient zu nutzen, um die Systemleistung zu maximieren. Hohe RAM-Auslastung ist ein Zeichen dieser Effizienz und sollte nicht als Problem angesehen werden. Bei langsameren HDDs kann es zu Leistungseinbußen kommen, aber dies ist ein allgemeines Hardware-Problem und nicht spezifisch für Linux.

Durch fortlaufende Optimierungen und Updates wird das Speichermanagement in Linux weiter verbessert, um eine optimale Balance zwischen Leistung und Speichernutzung zu gewährleisten. Für Benutzer von Systemen mit langsamer HDD könnte ein Upgrade auf eine SSD eine erhebliche Leistungssteigerung bringen.

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Was ist KYC

KYC, oder "Know Your Customer", ist ein Prozess, bei dem Finanzinstitutionen die Identität ihrer Kunden überprüfen müssen. Dieses Verfahren ist ein wesentlicher Bestandteil der globalen Bemühungen zur Bekämpfung von Geldwäsche, Terrorismusfinanzierung und anderen illegalen Finanzaktivitäten. Obwohl KYC-Verfahren aus regulatorischer Sicht sinnvoll sind, haben sie aus der Perspektive der Privatsphäre erhebliche Konsequenzen.

1. Datensammlung: KYC erfordert, dass Kunden persönliche Daten wie Namen, Adressen, Geburtsdaten und oft auch Ausweisdokumente bereitstellen. Diese Datensammlung kann umfangreich sein und sensible Informationen umfassen.
2. Datenspeicherung und -sicherheit: Sobald diese Daten gesammelt sind, müssen sie von den Institutionen gespeichert werden. Dies birgt das Risiko von Datenlecks oder Hackerangriffen, wodurch persönliche Informationen kompromittiert werden könnten.
3. Überwachung und Profiling: KYC-Verfahren ermöglichen es Finanzinstitutionen und Behörden, die finanziellen Aktivitäten von Individuen zu überwachen und Profile über ihr Verhalten zu erstellen. Dies kann als Eingriff in die Privatsphäre angesehen werden, besonders wenn Daten ohne ausreichende Sicherheitsvorkehrungen oder zu nicht transparenten Zwecken verwendet werden.
4. Grenzen für Anonymität: In der Welt der Kryptowährungen, wo Anonymität oft ein Schlüsselmerkmal ist, stellt KYC eine signifikante Einschränkung dar. Es verringert die Möglichkeit, Transaktionen anonym durchzuführen, da die Identität des Nutzers bekannt ist.
5. Zugänglichkeit und Exklusion: KYC-Prozesse können für manche Menschen ein Hindernis darstellen, besonders für jene ohne Zugang zu den notwendigen Dokumenten oder in Regionen mit weniger entwickelten Identifikationssystemen. Dies kann zu einer finanziellen Exklusion führen.

Aus diesen Gründen bevorzugen viele Nutzer von Kryptowährungen Plattformen, die kein KYC verlangen, um ihre Anonymität und Privatsphäre zu wahren. Allerdings birgt dies auch Risiken, da solche Plattformen möglicherweise nicht den gleichen Sicherheits- und Regulierungsstandards unterliegen. Es ist wichtig, dass Nutzer das Spannungsfeld zwischen Sicherheit, Regulierung und Privatsphäre verstehen und bewusst Entscheidungen treffen, die ihren Bedürfnissen und Werten entsprechen.

Wo liegen die Probleme und warum ist No-KYC nicht alles

Das Problem ist, dass viele dieser "No-KYC"-Anbieter z.B über das Clearnet operieren. Das Clearnet ist der gewöhnliche, für jedermann zugängliche Teil des Internets, im Gegensatz zum Darknet oder auch als Tor Netzwerk bekannt, das häufig mit höherer Anonymität assoziiert wird. Wenn ein Bitcoin-Kauf über das Clearnet abgewickelt wird, besteht das Risiko, dass die IP-Adresse des Nutzers gespeichert wird. Dies kann zu einer bedeutenden Lücke in der Anonymität führen, da IP-Adressen oft relativ leicht einer Person zugeordnet werden können.

Ein weiterer kritischer Punkt ist, dass viele dieser Anbieter es nicht ermöglichen, ihre Dienste mit einer eigenen Bitcoin Fullnode zu verbinden. Eine Fullnode ist ein Programm, das eine Kopie der gesamten Bitcoin-Blockchain speichert und verifiziert. Die Verwendung einer eigenen Fullnode erhöht die Privatsphäre und Sicherheit, da Transaktionen direkt über das Bitcoin-Netzwerk ohne die Notwendigkeit eines Drittanbieters verifiziert werden können.

In dem der Anbieter z.B die eigenen Nodes als Eintrittspunkt in das Bitcoin Netzwerk verwendet, kann er umfassend verfolgen was ihr mit euren Coins macht. Diese Daten können an Blockchain Analyse Unternehmen wie Chain-Analysis oder sogar dem Finanzamt weitergegeben werden. Da Transaktionen auf der Blockchain jederzeit rück verfolgt werden können, ist jede einzelne Zahlung rück verfolgbar, ausser sie landen in einem Mixer.

No-KYC ist meisst Irreführend

Diese Einschränkungen zeigen, dass der Begriff "No-KYC" oft irreführend ist, und deshalb oftmals keine Garantie für die eigenen Anonymität ist. Während diese Dienste möglicherweise keine persönlichen Dokumente zur Identitätsüberprüfung verlangen, können sie dennoch wichtige Informationen über ihre Kunden sammeln und speichern. Dies kann die Anonymität und Sicherheit der Nutzer gefährden.

Für Bitcoin-Nutzer, die Wert auf Privatsphäre legen, ist es daher wichtig, sich nicht von der Werbung blenden zu lassen. Ihr solltet sorgfältig prüfen, welche Maßnahmen ein Anbieter zum Schutz der Privatsphäre ergreift, und ob die Möglichkeit besteht, die Dienste mit einer eigenen Fullnode zu nutzen. Darüber hinaus können zusätzliche Schritte wie die Verwendung eines VPNs oder Tor-Netzwerks helfen, die eigene Anonymität weiter zu schützen.

Was soll ich tun beziehungsweise auf was ist zu achten

Zuerstmal gilt zu klären, wie wichtig euch das Thema Privatspähre wirklich ist. Wollt Ihr absolut kein Nachverfolgung eurer Transaktionen, oder seid Ihr einfach der Ansicht, dass jedermanns Angewohnheiten privat bleiben sollte, müsst Ihr auf ein paar Dinge achten. Selbst bei Anbieter wie Pocketbitcoin.com, bei denen ihr keine Apps benötigt, und direkt eure Coins von der Börse kommen, seid Ihr nicht 100% anonym. Ihr benötigt zwar auch kein KYC bei Pocket, jedoch seid Ihr ja bereits durch eure Bank verifziert wurden. Ausserdem kommen die Coins von Börsen, und dort ist der Transaktionsverlauf bereits aufgrund Regulierungsmassnahmen bestens bekannt. Muss Pocket zum beispiel seine Bücher öffnen, steht ihr auch hier da, wie auf dem Silbertablett serviert. Möchtet ihr das nicht, so bleibt euch keine andere Wahl wie an peer-to-peer Exchanges wie Bisq oder Robotsats zu kaufen, und dann auch nur über persönliche treffen. Banküberweisung sind nicht zu 100% anonymn, dennoch ist es für die Bank natürlich kaum nachzuweisen für was ihr jetzt jemand Geld geschickt habt, oder wieso ihr an jemanden Geld gesendet habt.

Beispiel einer No-KYC Täuschung

Ein ganz schlechtes Beispiel bzgl. der Privatsphäre ist der Anbieter Peach aus der Schweiz. Der Anbieter wirbt mit No-KYC und verspricht anonymes peer-to-peer Kaufen und Verkaufen der Coins. Dabei operiert die App komplett über das Clearnet. Es gibt keinen Tor-Client der Euch die Möglichkeit bieten würde die App mit dem Tor-Netzwerk zu verbinden. Das heisst dass der Betreiber die IP Adressen jedes einzelnen Users kennt und auch möglicherweise verarbeiten kann. Das nächste Problem ist, Ihr könnt die App nicht mit einer Full-Node verbinden. Für die Transaktionen 2er Parteien werden die Knotenpunkte von Peach verwendet. Peach kann also theoretisch verarbeiten, welche Adressen BTC untereinander austauschen, und kann diese Adresse auch noch Konten, Zahlungen und falls Ihr Twint benutzt, Telefonnummern zuordnen.

Ihr seht also, trotz no-KYC unterm Strich nichts hinzugewonnen.

Wo kann ich BTC absolut anonym und no-kyc kaufen

Hier die 3 bekanntesten Beispiele bzw. Plattformen wo Ihr BTC anonym kaufen könnt.

1. Bisq: Bisq ist eine dezentrale Kryptowährungsbörse, die Nutzern ermöglicht, Bitcoin in einem Peer-to-Peer-Format zu handeln, ohne eine zentrale Autorität oder einen Vermittler. Die Plattform benötigt keine Identitätsüberprüfung (KYC) und bietet dadurch ein hohes Maß an Anonymität. Sie ist open-source und ermöglicht den Nutzern, direkt miteinander zu handeln, wobei die Sicherheit durch ein Multisignatur-Eskrow-System gewährleistet wird.
   
2. Robosats: Robosats ist eine relativ neue Plattform, die auch den Peer-to-Peer-Handel von Bitcoin anbietet. Sie zeichnet sich durch ihre Einfachheit und den Fokus auf Privatsphäre aus. Robosats verwendet eine Kombination aus Lightning Network und Onion Routing (ähnlich wie Tor), um anonyme Transaktionen zu ermöglichen. Sie erfordert keine persönlichen Informationen von ihren Nutzern, was sie zu einer guten Option für diejenigen macht, die Wert auf Anonymität legen.
   
3. Hodl Hodl: Hodl Hodl ist eine weitere Peer-to-Peer-Bitcoin-Handelsplattform, die sich durch ihren Verzicht auf KYC-Verfahren auszeichnet. Im Gegensatz zu traditionellen Börsen speichert Hodl Hodl keine Bitcoins auf der Plattform, was das Risiko von Hacks und Diebstählen verringert. Die Plattform funktioniert als eine Art Escrow-Service, bei dem die Bitcoins in einem Multisignatur-Wallet gesperrt werden, bis die Transaktion abgeschlossen ist. Dies bietet sowohl Sicherheit als auch Anonymität.

Wichtig ist, dass ihr euch auf keinen dieser Plattformen mit jeweiligen Klarnamen anmeldet, oder Email Adressen verwendet, die im Internet bereits bekannt sind. Die beste Börse ist für mich immer noch Bisq, den da braucht Ihr keine Anmeldung, und auch keine Email Adressen.

Welche Probleme beherbergt KYC bzw Light-KYC