Frequenzsprungverfahren: Verbesserung der Signalsicherheit
Blackout Comms nutzt Frequenzsprungverfahren, Paketwiederholungen, Paket-Striping und dynamisches Mesh-Routing, um Störungen und Interferenzen zu widerstehen. Blackout Comms verwendet standardmäßig 64 separate Frequenzen in einer unvorhersehbaren Reihenfolge.
Warum Frequenzsprungverfahren wichtig sind
Kennen Sie das? Man ist auf einer überfüllten Party und versucht, sich zu unterhalten. Je mehr Leute reden, desto lauter wird es, und man muss die Stimme erheben, um überhaupt gehört zu werden. Irgendwann kann eine besonders laute Gruppe alle anderen komplett übertönen, sodass eine Kommunikation unmöglich wird. Dieses altbekannte Problem ist nicht nur ein menschliches.
Drahtlose Geräte stehen vor genau derselben Herausforderung. Ihre Signale sind wie unsichtbare Gespräche, die auf bestimmten Wegen stattfinden, und auch sie können im Rauschen untergehen. Dieses häufige Problem nennt man Signalinterferenz, und in der Praxis ist es der Grund, warum Ihr Bluetooth-Lautsprecher stottern kann, wenn die Mikrowelle läuft. Es ist ein ständiger Kampf um klare Sprachqualität in einer Umgebung mit vielen Störgeräuschen.
Was aber, wenn diese Störung kein Zufall ist? Stellen Sie sich vor, jemand steht auf einer Party absichtlich neben Ihnen und brüllt einfach nur Unsinn, um Ihr Gespräch zu unterbrechen. In der Funktechnik nennt man das Jamming. Ein Störsender findet den einzigen Übertragungsweg, den ein Gerät nutzt, und überflutet ihn mit so viel elektronischem Rauschen, dass die eigentliche Nachricht nicht mehr durchkommt.
Wie kann man sich also in einem Raum voller Schreihälse ungestört unterhalten? Sie und Ihr Freund könnten einen geheimen Plan aushandeln: Sekunde für Sekunde von einer ruhigen Ecke des Raumes zur nächsten wechseln und den Schreihals so hinter sich lassen. Das ist die geniale Idee hinter dem Frequenzsprungverfahren. Es ist der unsichtbare Schutzmechanismus, der drahtlose Signale täglich schützt und das Geheimnis dafür ist, dass unsere Geräte trotz aller Störungen eine stabile Verbindung aufrechterhalten.
Was ist eine „Frequenz“? Ihr Autoradio hält den Schlüssel.
Um zu verstehen, wie unsere drahtlose Welt funktioniert, beginnen wir mit Ihrem Autoradio. Wenn Sie Ihren Sender auf 101,1 FM einstellen, wählen Sie eine bestimmte Radiofrequenz. Stellen Sie sich das wie eine eindeutige Adresse vor. Ihr Radio empfängt Musik ausschließlich auf dieser Frequenz und ignoriert alle anderen Sender, die auf eigenen Frequenzen senden. Die Signale vermischen sich nicht, da jeder Sender in seinem zugewiesenen Frequenzbereich bleibt.
Jede dieser Frequenzen fungiert als privater Kommunikationskanal – ein dedizierter Pfad für drahtlose Signale. Damit zwei Geräte miteinander kommunizieren können, sei es ein Funkturm und Ihr Auto oder Ihr Smartphone und ein Bluetooth-Lautsprecher, müssen beide denselben Kanal verwenden. Wenn Ihr Smartphone auf Kanal 5 sendet, Ihr Lautsprecher aber auf Kanal 8 empfängt, hören Sie nur Stille. Die Geräte müssen perfekt synchronisiert sein.
Diese einfache Anforderung birgt jedoch eine entscheidende Schwachstelle. Wenn ein Gerät zur Kommunikation auf einen einzigen, vorhersehbaren Kanal angewiesen ist, wird es zu einem leichten Ziel. Jeder mit der entsprechenden Ausrüstung kann diesen Kanal finden und ihn, anstatt zu sprechen, einfach mit starkem Rauschen überfluten. Hier beginnt der Kampf gegen gezielte Störungen.
Der Signal-Bösewicht: Wie Störsender die Kommunikation lahmlegen
Schauen wir uns nun an, wie ein Angreifer diese Schwachstelle in der Einkanal-Kommunikation ausnutzt. Diese Form der gezielten Störung wird als Jamming bezeichnet. Es ist weniger vergleichbar mit einem cleveren Spion, der versucht, ein Gespräch abzuhören, sondern eher mit einem Rüpel, der einem während eines Telefonats ins Ohr brüllt. Ziel ist nicht, das Gespräch zu verstehen, sondern es schlichtweg unmöglich zu machen, irgendetwas mitzuhören. Es handelt sich um einen Brute-Force-Angriff, der die Kommunikation vollständig unterbinden soll.
Um das zu verdeutlichen, kehren wir zu unserem Autoradio zurück. Stellen Sie sich vor, Sie haben Ihren Lieblingssender eingestellt. Ein Störsender funktioniert wie ein Piratensender, der auf genau dieser Frequenz sendet und lautes, bedeutungsloses Rauschen ausstrahlt. Da das Signal des Piratensenders viel stärker ist, kann Ihr Radio die eigentliche Musik unter all dem Rauschen nicht empfangen. Spezielle Funkstörgeräte funktionieren nach demselben Prinzip: Sie finden den Kanal, den ein drahtloses Gerät nutzt, und überfluten ihn mit einem starken, störenden Signal, wodurch die legitime Kommunikation effektiv unterdrückt wird.
Diese Methode der Brute-Force-Methode ist verheerend effektiv gegen jedes System, das an einem Ort verharrt. Solange Sender und Empfänger auf einem vorhersehbaren Kanal fixiert sind, hat ein Störsender ein festes, leichtes Ziel. Sobald er sich auf diese Frequenz einstellt, wird die Verbindung unterbrochen. Diese Schwachstelle schuf einen dringenden Bedarf an ausgeklügelten Kommunikationstechniken gegen Störsender. Denn was ist das Naheliegendste, wenn Ihre Unterhaltung in einer Ecke des Raumes nicht mehr zu hören ist? Sie bewegen sich.
Die große Flucht: Wie Hüpfen den Störsender im Handumdrehen austrickst
Wenn ein Störsender einen Kanal blockiert, ist die Lösung überraschend einfach: Man wechselt den Kanal. Das ist das geniale Prinzip des Frequenzsprungverfahrens. Anstatt auf einem festen Kanal zu senden, springt das Signal in einer vorher festgelegten, geheimen Reihenfolge schnell zwischen Dutzenden oder sogar Hunderten verschiedener Kanäle hin und her. Es ist, als ob man sich mit einem Freund auf einer lauten Party darauf einigt, zwischen verschiedenen leeren Räumen hin und her zu wechseln, um die Unterhaltung fortzusetzen und die lärmende Menge hinter sich zu lassen.
Diese ständige Bewegung macht die Arbeit des Störsenders nahezu unmöglich. Stellen Sie sich vor, der Störsender sendet Rauschen auf Kanal A. Bis er sich auf Kanal A eingefangen hat, sind Ihre Geräte bereits auf Kanal B, dann auf Kanal C usw. gewechselt. Der Störsender greift eine freie Frequenz an, während Ihr Signal seinen unvorhersehbaren Weg weitergeht. Dieses elegante Manöver macht Frequenzsprungverfahren zu einer wirksamen Methode der Störschutzkommunikation und macht ein festes Ziel im Grunde unsichtbar.
Man könnte sich fragen: „Was passiert, wenn der Störsender Glück hat und für einen Sekundenbruchteil den Kanal trifft, auf dem ich mich befinde?“ Genau hier ist Geschwindigkeit der entscheidende Schutz. Die Frequenzsprünge erfolgen Hunderte oder Tausende Male pro Sekunde. Selbst wenn dabei ein winziges Informationspaket verloren geht, ist das, als würde man einen einzelnen Buchstaben aus einem ganzen Buch verlieren – die Gesamtbotschaft bleibt vollkommen verständlich. Diese Robustheit macht es zu einer der effektivsten Lösungen gegen Funkstörungen.
Doch dieser ganze Fluchtplan hängt von einem entscheidenden Detail ab. Sowohl Sender als auch Empfänger müssen das geheime Sprungmuster im Voraus kennen, um synchron zu bleiben. Wie schaffen es Ihr Handy und Ihre Kopfhörer, sich auf dieses geheime Tanzmuster zu einigen, ohne dass es jemand anderes bemerkt?
Der geheime Handschlag: Warum Hüpfen nicht einfach nur zufälliges Raten ist
Viele Geräte, die Frequenzsprungverfahren nutzen, verwenden vordefinierte Frequenzmuster. Dadurch wird sichergestellt, dass die Geräte demselben Frequenzmuster folgen, und es lässt sich leicht testen. Das funktioniert in der Praxis gut, ist aber nicht wirklich zufällig. Da es nicht zufällig ist, kann ein Angreifer das Muster (vorausgesetzt, es wiederholt sich) wahrscheinlich erkennen.
.jpg)
Blackout Comms verwendet keine vordefinierte Frequenzsequenz. Stattdessen nutzt es einen Algorithmus, der private und öffentliche Schlüssel, die Zeit und einige weitere Faktoren kombiniert, um sicherzustellen, dass sich das Muster nicht wiederholt. Wenn zwei vertrauenswürdige Geräte innerhalb eines Clusters Pakete austauschen, können selbst andere vertrauenswürdige Geräte im Cluster das Frequenzsprungmuster, das zwischen zwei beliebigen vertrauenswürdigen Geräten verwendet wird, nicht vorhersagen.
Für Broadcasts, Standortfreigabe und andere clusterweite Datenaustausche wird ein leicht abgewandeltes Frequenzsprungverfahren verwendet. Bei diesen Datenaustauscharten spielen Zeit, ein oder mehrere symmetrische (clustergeheime) Schlüssel sowie weitere Faktoren eine Rolle. Findet ein Datenaustausch statt, wissen sowohl Sender als auch Empfänger, auf welcher der 64 Frequenzen das nächste Paket erwartet wird.
Warum ist ein Hopping-Signal so schwer zu finden und zu blockieren?
Stellen Sie sich vor, Sie spielen „Hau den Maulwurf“, wobei sich der Maulwurf im Bruchteil einer Sekunde in ein neues Loch teleportiert. Genau diese Herausforderung besteht für jeden, der versucht, ein frequenzspringendes Signal zu stören. Da sich das Signal ständig bewegt, ist ein Störsender, der Rauschen auf einen einzelnen Kanal sendet, im Grunde ein leeres Geräusch. Bis der Störsender überhaupt eine Übertragung empfängt, ist das Signal bereits verschwunden und an einem ganz anderen Ort wieder aufgetaucht. Dadurch wird es zu einem extrem schwer zu bekämpfenden, sich ständig verändernden Ziel.
Diese ständige Bewegung sorgt auch für die hervorragende Signalsicherheit. Ein Lauscher, der das geheime Frequenzsprungmuster nicht kennt, würde lediglich zufällige, bedeutungslose Signale über Dutzende von Frequenzen hinweg wahrnehmen. Es wäre, als würde man versuchen, ein Puzzle zusammenzusetzen, bei dem 99 % der Teile fehlen.
Um die Unterhaltung mitzuverfolgen, benötigt der Schnüffler exakt dieselbe „Schatzkarte“ – die geheime Frequenzsprungsequenz –, die Sender und Empfänger verwenden. Ohne diesen Schlüssel lässt sich die vollständige Nachricht nicht rekonstruieren.
Letztendlich verwandelt dies das Frequenzsprungverfahren von einem cleveren Trick zur Vermeidung von Störungen in ein leistungsstarkes Werkzeug für mehr Privatsphäre. Die Sicherheit basiert nicht auf einem unknackbaren Code, sondern auf der einfachen Tatsache, dass das Gespräch von vornherein kaum zu verfolgen ist. Je schneller das Signal die Frequenz wechselt, desto schwieriger ist es für Außenstehende, überhaupt ein zusammenhängendes Gespräch wahrzunehmen. So entsteht ein natürlich privater Kanal, der Ihre Verbindung nicht nur klar, sondern auch vor neugierigen Blicken und Ohren schützt.