Popular Online Social Networks (OSNs), such as Facebook or Twitter, are logically centralized systems. The massive information aggregation of sensitive personal data at the central providers of these services is an inherent threat to the privacy of the users. Leakages of these data collections happen regularly – both intentionally, for example by selling of user data to third parties and unintentionally, for example when outsiders successfully attack a provider. Motivated by this insight, the concept of Decentralized Online Social Networks (DOSNs) has emerged. In these proposed systems, no single, central provider keeps a data collection of all users. Instead, the data is spread out across multiple servers or is distributed completely among user devices that form a peer-to-peer (P2P) network. Encryption is used to enforce access rights of shared content and communication partners ideally connect directly to each other. DOSNs solve one of the biggest privacy concerns of centralized OSNs in a quite forthright way – by getting rid of the central provider. Furthermore, these decentralized systems can be designed to be more immune to censorship than centralized services. But when decentralizing OSNs, two main challenges have to be met: to provide user privacy under a significantly different threat model, and to implement equal usability and functionality without centralized components. In this work we analyze the general privacy-problems in DOSNs, especially those arising from the more exposed metadata in these systems. Furthermore, we suggest three privacy-preserving implementations of standard OSN features, i.e. user authentication via password-login, user search via a knowledge threshold and an event invitation system with fine-grained privacy-settings. These implementations do not rely on a trusted, central provider and are therefore applicable in a DOSN scenario but can be applied in other P2P or low-trust environments as well. Finally, we analyze a concrete attack on a specific decentralized system, the Tor anonymization network, and suggest improvements for mitigating the identified threats. / Populära sociala nätverkstjänster som Facebook och Instagram bygger på en logiskt centraliserad systemarkitektur. Tjänsteleverantörerna har därför tillgång till omfattande ansamlingar av känsliga personuppgifter,vilket innebär en oundviklig risk för integritetskränkningar. Med jämna mellanrum läcks dessa informationsansamlingar till tredje part – antingen när tjänsteleverantören själv säljer eller ger dem tillexterna aktörer, eller när obehöriga får åtkomst till tjänsteleverantörens datasystem. Decentraliserade sociala nätverkstjänster (eng. Decentralized Online Social Networks, DOSNs) är en lovande utveckling för att minska denna risk och för att skydda användarnas personliga information såväl från tjänsteleverantören som från tredje part. Ett vanligt sätt att implementera ett DOSN är genom en icke-hierarkisk nätverksarkitektur (eng. peer-to-peer network) för att undvika att känsliga personuppgifter samlas på ett ställe som är under tjänsteleverantörens kontroll. Kryptering används för att skydda kommunikationen och för att realisera åtkomstkontrollen av information som ska delas med andra användare. Att inte längre ha en tjänsteleverantör som har tillgång till all data innebär att den största riskfaktorn for integritetskränkningar tas bort. Men genom att ersätta den centrala tjänsteleverantören med ett decentraliserat system tar vi även bort ett visst integritetsskydd. Integritetsskyddet var en konsekvens av att förmedlingen av all användarkommunikation skedde genom tjänsteleverantörens servrar. När ansvaret för lagring av innehållet, hantering av behörigheterna, åtkomst och andra administrativa uppgifter övergår till användarna själva, blir det en utmaning att skydda metadata för objekt och informationsflöden, även om innehållet är krypterat. I ett centraliserat system är dessa metadata faktiskt skyddade av tjänsteleverantören – avsiktligt eller som en sidoeffekt. För att implementera de olika funktioner som ska finnas i ett integritetsskyddande DOSN, är det nödvändigt både att lösa dessa generella utmaningar och att hantera frånvaron av en betrodd tjänsteleverantör som har full tillgång till all data. Användarautentiseringen borde till exempel ha samma användbarhet som i centraliserade system. Det vill säga att det är lätt att ändra lösenordet, upphäva rättigheterna för en stulen klientenhet eller återställa ett glömt lösenord med hjälp av e-post eller säkerhetsfrågor – allt utan att förlita sig på en betrodd tredje part. Ett annat exempel är funktionen att kunna söka efter andra användare. Utmaningen där är att skydda användarinformationen samtidigt som det måste vara möjligt att hitta användare baserad på just denna informationen. En implementation av en sådan funktion i ett DOSN måste klara sig utan en betrodd tjänsteleverantör som med tillgång till alla användardata kan upprätthålla ett globalt sökindex. I den här avhandlingen analyserar vi de generella risker för integritetskränkningar som finns i DOSN, särskilt de som orsakas av metadata. Därutöver föreslår vi tre integritetsskyddande implementationer av vanliga funktioner i en social nätverkstjänst: lösenordsbaserad användarautentisering, en användarsökfunktion med en kunskapströskel och en inbjudningsfunktion för evenemang med detaljerade sekretessinställningar. Alla tre implementationerna är lämpliga för DOSN-scenarier eftersom de klarar sig helt utan en betrodd, central tjänsteleverantör, och kan därför även användas i andra sammanhang såsom icke-hierarkiska nätverk eller andra system som måste klara sig utan en betrodd tredje part. Slutligen analyserar vi en attack på ett specifikt decentraliserat system, anonymitetstjänsten Tor, och diskuterar hur systemet kan skyddas mot de analyserade sårbarheterna. / <p>QC 20161115</p>

No description available.