Android 17: Was die neue ECH-Verschlüsselung verbirgt – und was sichtbar bleibt

Die wichtigste neue Netzwerk-Schutzfunktion von Android 17 heißt Encrypted Client Hello (ECH). Dabei handelt es sich um eine Erweiterung für TLS 1.3, die den Hostnamen verschlüsselt, der beim Beginn einer sicheren Verbindung normalerweise offengelegt wird. Dadurch erfahren Betreiber von WLANs, Internetanbieter und andere Beobachter im Netzwerk schwerer, welchen konkreten Dienst eine App kontaktiert. Vollständige Anonymität bietet ECH aber nicht. 46

Der Schutz greift außerdem nur, wenn die gesamte Verbindung mitspielt: Das Gerät muss Android 17 oder neuer verwenden, die App benötigt eine ECH-fähige Netzwerkbibliothek und der Zielserver muss ECH unterstützen. 25

Was ECH verschlüsselt

Bei einer herkömmlichen TLS-Verbindung übermittelt der Client im Feld Server Name Indication (SNI) den Hostnamen, den er erreichen möchte. ECH verschlüsselt diesen sensiblen Teil der ersten ClientHello-Nachricht. Dafür nutzt der Client Konfigurationsdaten und Schlüsselmaterial, die der Zielserver veröffentlicht. Der Server kann die geschützten Informationen entschlüsseln; ein Beobachter im Netzwerk sieht dagegen nur einen äußeren Handshake und nicht ohne Weiteres den gewünschten Hostnamen. 416

Das ist relevant, obwohl HTTPS den Inhalt einer Sitzung bereits verschlüsselt. Denn allein der sichtbare Hostname kann verraten, welchen Dienst eine App nutzt. ECH soll genau diese Form des Metadaten-Lecks bei unterstützten Zielen verringern. 56

Welche Informationen weiterhin sichtbar bleiben

ECH verschlüsselt nicht jede Ebene einer Netzwerkverbindung. Je nach Position des Beobachters und Art der Verbindung können weiterhin sichtbar sein:

• die Quell-IP-Adresse des Geräts,
• die Ziel-IP-Adresse, die einen Hostinganbieter, ein Content Delivery Network (CDN) oder manchmal auch einen bestimmten Dienst erkennen lässt,
• Verbindungszeitpunkte, Paketgrößen und Datenvolumen,
• DNS-Abfragen, wenn die DNS-Anfrage nicht separat geschützt wird.

ECH ist deshalb weder ein VPN noch ein Anonymisierungsdienst. Google beschreibt ECH und Privates DNS als ergänzende Schutzmaßnahmen: ECH verbirgt den Hostnamen im TLS-Handshake, während verschlüsseltes DNS den separaten Schritt absichert, bei dem ein Domainname in eine IP-Adresse aufgelöst wird. Keine der beiden Funktionen verbirgt allein die IP-Adresse des Geräts. 612

Voraussetzungen und Standardverhalten in Android 17

Android 17 stellt die nötige Plattformunterstützung und APIs bereit, damit Netzwerkbibliotheken ECH implementieren können. Dazu gehört auch die Möglichkeit, HTTPS-DNS-Einträge mit ECH-Konfigurationen abzufragen. 4

Der tatsächliche Schutz hängt weiterhin von drei Voraussetzungen ab:

1. Auf dem Gerät läuft Android 17 oder neuer.
2. Der Netzwerk-Stack der App unterstützt ECH. In der Android-Dokumentation werden unter anderem HttpEngine, WebView und OkHttp genannt. Die Unterstützung durch das Betriebssystem macht jedoch nicht automatisch jede Bibliothek ECH-fähig. 23
3. Der Zielserver hat ECH eingerichtet. Ohne Konfiguration auf der Serverseite kann der Client den Zielhostnamen für diesen Dienst nicht verschlüsseln. 25

Bei Apps, die auf Android 17 oder höher ausgerichtet sind, wird ECH für TLS-Verbindungen verwendet, wenn sowohl die Netzwerkbibliothek als auch der entfernte Server das Verfahren unterstützen. Falls ECH nicht eingesetzt werden kann, entscheidet die für die App konfigurierte Richtlinie zur Domain-Verschlüsselung, ob die Verbindung fortgesetzt werden darf oder fehlschlagen muss. 12

ECH GREASE: Wenn der Server ECH noch nicht unterstützt

Die Domain-Verschlüsselungsrichtlinie von Android kennt mehr als nur „an“ oder „aus“. Ist die Verschlüsselung aktiviert, unterstützt ein Server aber noch kein echtes ECH, kann Android stattdessen ECH GREASE senden. Dabei handelt es sich um eine absichtlich funktionslose Erweiterung, die ECH-Datenverkehr ähnelt.

Das verbessert die Kompatibilität und erschwert eine simple Klassifizierung des Datenverkehrs: Netzwerke sollen nicht allein daraus schließen können, dass ein Client niemals ECH versucht, wenn keine nutzbare ECH-Verbindung zustande kommt. ECH GREASE verbirgt den Hostnamen jedoch nicht wie erfolgreich eingesetztes ECH. Es ist ein Kompatibilitätsmechanismus und kein Ersatz für die Unterstützung durch den Server. 1

Wenn eine App die Domain-Verschlüsselung deaktiviert, sollen laut der Dokumentation von Androids NetworkSecurityPolicy weder ECH noch GREASE verwendet werden. Die API stellt unter anderem Modi für aktivierte und verpflichtende Domain-Verschlüsselung bereit. 1

Was Entwickler anpassen müssen

Die Android-17-Unterstützung schützt den Datenverkehr nicht automatisch in jeder App. Entwickler sollten:

• prüfen, ob die eingesetzte Netzwerkbibliothek ECH unterstützt, 235
• die Domain-Verschlüsselung in der Network Security Config oder über eine entsprechende Richtlinie konfigurieren, 15
• sicherstellen, dass die Bibliothek die vom Zielserver veröffentlichte ECH-Konfiguration abrufen und verwenden kann; Android stellt dafür APIs zum Abrufen von HTTPS-DNS-Einträgen mit ECH-Konfigurationsdaten bereit, 4
• das Verhalten bei ECH-fähigen und nicht ECH-fähigen Servern testen – insbesondere die Frage, ob ein Fallback erlaubt sein soll oder die Verbindung ohne ECH abgebrochen werden muss. 1

Auch die Betreiber von Servern müssen ECH einführen und die benötigte Konfiguration veröffentlichen. Diese Abhängigkeit von der Serverseite ist der wichtigste Grund dafür, dass Androids Plattformunterstützung nicht sofort jeden Hostnamen jeder App-Verbindung verbirgt. 516

Google erklärt, gemeinsam mit Jigsaw, Unternehmen der Branche, Dienstanbietern und App-Entwicklern an einer größeren Verbreitung zu arbeiten. Ziel ist, den Schutz von Hostnamen über gängige Netzwerk-Infrastrukturen auch für Apps zugänglich zu machen, statt ihn auf speziell konfigurierte Browser zu beschränken. 46

Weitere Netzwerk-Schutzmaßnahmen in Android 17

Zugriff auf das lokale Netzwerk erfordert eine Laufzeitberechtigung

Apps, die auf Android 17 oder höher ausgerichtet sind, müssen vor dem Suchen nach oder dem Verbinden mit Geräten im lokalen Netzwerk die Laufzeitberechtigung ACCESS_LOCAL_NETWORK anfordern. Sie gehört zur bestehenden Berechtigungsgruppe NEARBY_DEVICES. Nutzer, die bereits eine andere Berechtigung aus dieser Gruppe erteilt haben, sehen daher möglicherweise keine weitere gruppenweite Abfrage. 217

Die Änderung soll verhindern, dass Apps unbemerkt das lokale Netzwerk scannen – etwa für Tracking, Fingerprinting oder die Suche nach verwundbaren Geräten. Anwendungen, die rechtmäßig Smart-Home-Geräte, Streaming- und Cast-Empfänger oder andere Geräte im LAN verbinden, müssen die Berechtigung deklarieren und anfordern. 1719

Certificate Transparency ist standardmäßig aktiviert

Android 17 aktiviert Certificate Transparency (CT) standardmäßig für TLS-Verbindungen. CT hilft dabei, falsch ausgestellte öffentliche Zertifikate aufzudecken, indem Zertifikate in öffentlichen und überprüfbaren Protokollen erfasst werden. Apps können die Funktion global oder für ausgewählte Domains über ihre Netzwerksicherheitskonfiguration deaktivieren. 3

Mobilfunkanbieter können unsichere 2G-Verbindungen beschränken

Android 17 bietet außerdem einen Schutz gegen die schwache Sicherheit älterer 2G-Mobilfunknetze. Wo Gerät und Mobilfunkanbieter dies unterstützen, können Anbieter 2G standardmäßig einschränken oder deaktivieren. Das soll die Gefahr durch gefälschte Funkzellen und sogenannte SMS-Blaster-Angriffe reduzieren. Das genaue Verhalten hängt von der Unterstützung durch Anbieter und Gerät ab. 8

Das praktische Datenschutz-Fazit

ECH ist eine spürbare Verbesserung: Wenn Client und Server den Standard unterstützen, verschwindet der Hostname aus einem wichtigen Teil des TLS-Handshakes. Unsichtbar wird das Surfen dadurch jedoch nicht. DNS-Einstellungen, Ziel-IP-Adressen, Zeitmuster, Paketgrößen und das Datenvolumen können weiterhin Hinweise liefern.

Für mehr Privatsphäre bei Domainnamen sollte ECH mit verschlüsseltem DNS kombiniert werden. Wer auch die Identifizierung über die IP-Adresse verhindern möchte, benötigt ein separates System wie ein VPN, einen Proxy oder Tor.

Am treffendsten lässt sich Androids Neuerung daher so zusammenfassen: Android 17 macht es Netzwerkbeobachtern schwerer, die besuchten Webseiten und genutzten Dienste anhand ihrer Namen zu erkennen – andere Verbindungsmetadaten bleiben vom ECH-Schutz ausgenommen.