解读德国政府未来可能采用的加密即时通讯框架
德国联邦国防军未来将使用其自己的加密即时通讯App进行通信。为此军方目前正在测试开源项目Matrix。本文详细解读德国联邦政府未来可能采用的加密即时通讯框架。
将来，德国联邦国防军的成员可能会使用基于开源软件Matrix开发的软件，与其相关联的客户端App Riot一起，作为其军用智能手机上的加密即时通讯软件。这是联邦国防部国会国务卿Peter Tauber（CDU）对联邦议院左派网络政治发言人Anke Domscheit-Berg的书面询问作出的回答。
1BwMessenger
基于开源软件Matrix开发的即时通讯软件将不仅应用于日常通信。 德国国防部也计划用于数据交换，如“加密且仅用于军用”的数据。 该试点项目叫做BwMessenger。
Matrix及其关联客户端App Riot的组合，已在法国政府中用作其Whatsapp的替代方案，作为加密通讯软件的基础，法国当局与Matrix社区的开发成员密切合作。 由开发人员Matthew Hodgson领导的Matrix团队显然也参与了德国国防军目前的测试。 毕竟，Twitter上的Matrix团队已经将这个消息高兴地“公开”了。 瑞士则使用即时通讯软件Threema，用于机密数据交换。
与法国中央政府将所有系统都使用Matrix系统形成鲜明对比的是，目前德国当局的管理存在很大的分歧，即未来应该使用哪个即时通讯系统？例如，在下萨克森州，使用了基于Stashcat的加密即时通讯软件，而德国联邦警察目前正在试点项目中测试开放的XMPP标准。同时，联邦总理府也在尝试开源软件Wire。
对该问题的回答是：“根据目前的评估，BwMessenger不仅具有在德国联邦国防军中部署的潜力，而且还具有跨部门解决方案的发展潜力”，而且：“德国联邦政府的共同目标是一个安全的，跨部门使用即时通讯服务。” 德国当局将对正在进行的试点项目一一进行评估，然后主管部门最好将最终选择一个统一的解决方案。
2相关技术
我们来解读一下，德国国防军这套加密系统里用了哪些技术。
Matrix
这个开源通讯框架Matrix可不是你想的那个Matrix，
官网：https://matrix.org/ 这是一个开源的，安全的去中心化的通讯框架。 由非盈利组织Matrix.org Foundation(注册于英国)负责维护，遵循Apache开源协议，至今已开发五年，2019年6月发布了Beta版本。
Matrix也是一个通讯标准，提供一个稳定，自洽，自包含和安全的标准，任何人都可以基于其打造自己的即时通讯服务器，客户端，通讯网络等等。简单地说，Matrix专注于后台服务端，为一系列客户端提供API接口。
上面为其核心功能：即时通讯，端对端加密，VoIP，与其他通讯平台的桥接。项目野心很大，计划打通并桥接现有的诸多即时通讯系统如Telegram, Discord, WhatsApp, Facebook, Hangouts, Signal 等等。社区也非常活跃，目前基于其开发的聊天客户端软件已有多个，有Riot Web，Android，iOS客户端，有用QT开发的Quaternion和Nheko桌面客户端，还有基于Python开发的命令行客户端Weechat(不是Wechat)。
由开发者贡献的各种服务端，客户端，SDK等开源项目涵盖了绝大多数开发语言。访问 https://matrix.org/docs/projects/try-matrix-now/ 列有几十种开源客户端项目以及SDK：Java、Android、iOS、.NET、Javascript、Python、Golang.......你能想得到的都支持了。
默认情况下，Matrix使用简单的HTTPS + JSON API作为其基本数据传输，但也包含更复杂的传输，例如WebSocket或通过CoAP + Noise的超低带宽数据传输。coap-proxy是将标准Matrix HTTPS + JSON流量转换为超低带宽CoAP + CBOR + Flate + Noise + UDP网络传输的概念验证项目。 其生成的数据传输使用的带宽比HTTPS + JSON少35-70倍。
比较有新意的是其去中心化通讯构架。
Matrix实际上是一个去中心化的对话记录仓储，而不仅仅是消息传递协议。当您在Matrix中发送消息时，该消息将正在参与给定对话的所有用户所在的所有服务器上被复制，这有点类似于在Git代码库之间commit被复制的方式。跨越多个服务器的Matrix对话中没有控制或失败的单点：与Matrix中其它地方的某人进行通信的行为，将与通信各方平等共享对话的所有权。即使后台服务器脱机，对话也可以在其他地方继续不间断，直到服务器恢复为止。
这意味着每台服务器都对其用户数据拥有完全的自主权，任何人都可以选择或运行自己的服务器并参与更广泛的Matrix网络。这就是Matrix对通信控制方式的民主化。这个动图演示了多个用户之间如何进行消息复制和通话。
等等，这怎么越听越耳熟？这机制不就是区块链吗？
Matrix和Blockchain
虽然官网没找到任何与Blockchain区块链的关联，但还是挖出2018年的一则新闻《Status向Matrix投资500万美元创建区块链即时通讯软件》
Status是完全基于p2p点对点技术构建的以太坊移动客户端。 其同名公司Status于2018年1月宣布对Matrix.org背后的商业公司New Vector进行重大投资，该公司是安全和去中心化通信的开放标准。该公司于2017年通过SNT代币销售在不到24小时的时间内成功筹集了超过1亿美元的资金。
Status创始人说，“我们现有的通信和数据存储系统依靠这种中心化，但是分散的去中心化替代方案正在出现，并且可以解决以前那些缺点。我设想我们将进入一个世界，通信采用点对点协议进行操作，从而为个人和机构带来更高的安全性，并拥有更强的隐私性，我们从而可以在所有计算接口上保持说话的自由。“
合作将在Matrix和以太坊自己的实时通信协议Whisper之间架起一座桥梁，并允许Status App作为小插件集成到Riot.im中。它还允许使用Status的网络代币，从而在Riot.im中启用加密货币支付机制。
Riot
一个基于Matrix通讯标准开发的跨平台客户端App，开源。
3其它框架&平台
再把Matrix和德国其它政府机构目前正在测试的Stashcat，XMPP，Wire和Threema通讯框架相比。
Stashcat
位于汉堡的德国本土公司开发的跨平台即时通讯框架，客户面向公司和政府部门，商业闭源，收费。
价格感人，多于10用户，每人每月3.9欧。官方称已有50万用户，其中包括德国下萨克森州警察局的25000名警察，该警局年费不会低于1200万欧。德国政府恐怕不会把Stashca作为全德联邦政府通讯软件首选，太贵了......
XMPP
XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol)是一种基于标准通用标记语言的子集XML的协议，该协议应该也不会被考虑广泛使用，所有信息通过XML格式传输，包括转成Base64的数据和图片，实在是太陈旧了......
Wire
公司总部位于瑞士，在柏林和旧金山有分部，一个跨平台即时通讯框架。客户为全球500强以及NGO，项目开源，但商用收费。
其中Wire Pro适用于机构和社区，Wire Enterprise适用政府和公司，Pro每人每月4欧，Enterprise每人每月8欧。这比Stashcat还贵。德国政府若是全面采用，恐怕得破产。
Threema
瑞士公司开发的跨平台的即时通讯软件。官宣有500万私人用户以及200万于3000家公司的商业用户，项目部分开源(仅仅部分通讯协议开源)。
普通用户只需在App商店一次性付费下载，就可以永久免费使用。但如果用于政府，公司或者组织，则通过其Threema Broadcast广播服务，Threema Gateway和Threema Work群组协作等服务收费。其中Broadcast广播服务收费标准不贵。
4花落谁家
这么比较下来，在加密安全性，通讯标准上这几个平台不会差太多，除了Matrix之外都是基于中心化服务。表面上算下来开源的Matrix不要钱，但Matrix背后的商业公司New Vector提供的专业咨询可不是免费的。技术上始终有如下疑问：
1. 即时通讯系统去中心化，每个节点都承担消息存储的繁重任务，真能承受多用户海量聊天数据的高并发吗？
2. 多节点之间备份和复制所有节点所有用户的消息，文本信息倒是没关系，但是数据呢，比如动图表情，视频，语音等数据，几千用户每人随便上传一个几mb的文件会不会就要拖垮绝大多数节点？
3. 去中心化是噱头还是刚需？也许在战时为了保证单一服务器被攻击，而多节点可以保证基本通讯的畅通？
德国政府请来的IT顾问们，今年应该头很大。
参考
https://www.golem.de/news/open-source-bundeswehr-testet-chat-app-auf-basis-von-matrix-1912-145749.html
https://matrix.org/
https://medium.com/@RiotChat/the-big-1-0-68fa7c6050be
https://venturebeat.com/2018/01/29/status-invests-5-million-in-matrix-to-create-a-blockchain-messaging-superpower/
https://threema.ch/
德国政府计划开发自己的即时通讯App替代Whatspp
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