Spätestens seit ihrer breiten Einführung in Messenger-Diensten ist die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (E2EE) zum Standard für den Schutz persönlicher Chats geworden. Doch sensible Daten finden sich nicht nur in persönlichen Kommunikationskanälen: Auch kollaborative Onlinedokumente wie Google Docs, Apple Notes oder Microsoft 365 enthalten im privaten und dienstlichen Gebrauch Daten, die Vertraulichkeit erfordern.
Für die gemeinsame Bearbeitung verzichten viele kollaborative Dokumentendienste auf eine E2EE. Die Inhalte werden zwar verschlüsselt übertragen und gespeichert, müssen für die gemeinsame Bearbeitung auf den Servern der Anbieter jedoch entschlüsselt vorliegen. Dadurch können die jeweiligen Betreiber jederzeit auf persönliche Dokumente zugreifen. Forscher*innen aus Bochum haben nun eine Methode entwickelt, mit der das E2EE Prinzip mithilfe eines Messengerdienstes wie Signal auf kollaborative Dokumente übertragen werden kann.
Auszeichnungen auf dem USENIX Security Symposium 2026
In ihrem Paper End-to-End Encrypted Collaborative Documents wenden die CASA-Forschenden und Mitglieder des Max-Planck-Instituts für Sicherheit und Privatsphäre (MPI-SP), Carmela Troncoso und Zayd Maradni, gemeinsam mit Christian Knabenhans von der EPFL, das Prinzip der E2EE auf kollaborative Dokumente an. Dabei berücksichtigen Sie gängige funktionelle Anforderungen von Usern und entwerfen ein Modell, welches den Messenger Signal als verschlüsselten, asynchronen Broadcast-Kanal zum Abgleich von Bearbeitungen nutzt. Ihre Arbeit wurde bei der renommierten Fachkonferenz USENIX Security Symposium 2026 mit dem Internet Defense Prize und einer Honorable Mention ausgezeichnet.
Sicherheit trifft Benutzerfreundlichkeit
Im Kern basiert ein kollaboratives Dokument auf einem Abstimmungsmechanismus, der sicherstellt, dass allen Nutzer*innen jederzeit eine einheitliche Version des Dokuments vorliegt. Bestehende Lösungen setzen diesen Mechanismus entweder serverseitig oder clientseitig um. Sicherheitsorientierte Ansätze wie CryptPad verschlüsseln zwar die Kommunikation zwischen den Nutzerinnen, verfügen dennoch nicht über vollständig nachvollziehbare Sicherheitsgarantien.
Um ihre Methode möglichst benutzerfreundlich zu gestalten, untersuchten die Forschenden zunächst, welche Anforderungen Nutzerinnen an kollaborative Dokumente stellen. Ein praxistaugliches System muss eine uneingeschränkte Zusammenarbeit ermöglichen: Mehrere Personen sollen Dokumente gleichzeitig oder zeitversetzt bearbeiten und miteinander teilen können. Darüber hinaus erwarten Nutzerinnen eine rollenbasierte Zugriffskontrolle, mit der sich unterschiedliche Berechtigungen – etwa zum Lesen, Kommentieren oder Bearbeiten – vergeben lassen.
Neuer Ansatz für sichere Kollaboration
In ihrem Ansatz kombinieren die Forscher*innen einen Mechanismus zum Abgleich von Bearbeitungen mit einem durchgängig verschlüsselten (E2EE) Broadcast-Kanal. So entsteht ein Ende-zu-Ende verschlüsseltes kollaboratives Dokument (E2EE-CD).
In der praktischen Umsetzung nutzen sie das kryptografische Protokoll des Messengers Signal (Signal Protocol). Dieses erfüllt bereits zentrale Anforderungen wie die Ende-zu-Ende Verschlüsselung und wird weltweit täglich von Millionen Menschen genutzt. Die Forscher*innen erweitern die bereits bestehenden Funktionen des Signal-Chats mit den Anforderungen an kollaborative Dokumente: Erstellt eine Person ein neues Dokument, wird eine Signal Gruppe eröffnet. Weitere Mitarbeiter*innen erhalten Zugriff, indem sie dieser Gruppe beitreten. Alle Änderungen werden anschließend über die Signal Gruppe geteilt, in ein übertragbares Format umgewandelt und auf eine lokale Kopie des Dokuments angewendet.
In mehreren Experimenten testeten die Forscher*innen unterschiedliche Szenarien und bewerteten das Verhältnis zwischen Praktikabilität und Sicherheit. Das System reagierte mit einer Verzögerung von rund 120 Millisekunden und erwies sich als skalierbar.
Die Ergebnisse zeigen, dass ein E2EE Broadcast-Kanal ausreicht, um sichere kollaborative Dokumentensysteme zu realisieren und schaffen eine Grundlage für kollaborative Dokumentensysteme, die hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen und sich zugleich für den praktischen Einsatz eignen.
Originale Publikation
End-to-End Encrypted Collaborative Documents
Christian Knabenhans, EPFL; Zayd Maradni, MPI-SP Max Plank Institute for Security and Privacy; Carmela Troncoso, MPI-SP Max Plank Institute for Security and Privacy, EPFL
2026, USENIX Security Symposium, Baltimore, USA
Pressekontakt
Carmela Troncoso, carmela.troncoso(at)mpi-sp.org
