WO2020064055A1 - Datenbank und verfahren zur datenlöschung - Google Patents

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WO2020064055A1
WO2020064055A1 PCT/DE2019/100841 DE2019100841W WO2020064055A1 WO 2020064055 A1 WO2020064055 A1 WO 2020064055A1 DE 2019100841 W DE2019100841 W DE 2019100841W WO 2020064055 A1 WO2020064055 A1 WO 2020064055A1
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WO
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data record
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PCT/DE2019/100841
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Sascha Maschek
Paul Emathinger
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Akarion AG
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    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3236—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using cryptographic hash functions
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    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/50—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using hash chains, e.g. blockchains or hash trees
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/90—Details of database functions independent of the retrieved data types
    • G06F16/901—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G06F16/9024—Graphs; Linked lists

Definitions

  • Data records comprising attributes or other data elements in a database, wherein an original data record and further original data records are connected by functional and / or logical references, where appropriate with the
  • Hash values the relevant attributes of a data record
  • the present invention relates to the technical field of data processing.
  • a technique is known from the prior art in which a so-called scatter value (hash or hash value) is calculated from data.
  • a so-called scatter value function (hash function) is regularly used.
  • Such a hash function is provided in the prior art, for example, by the secure hash algorithm (SHA, secure hash algorithm). With a hash function, one can often not be the size
  • a typical length for a hash is 256 bits, for example.
  • Hash function is an approximately injectivity and an approximately collision resistance achieved thereby.
  • the "ideal hash function" is therefore completely left-unique and
  • a hash value is calculated for a larger amount of data.
  • a larger amount of data is to be transmitted via a possibly unsecure transmission medium, such as the Internet.
  • part of the data can be incorrectly transmitted due to a technical error or a third party manipulates this data.
  • the sender of the data calculates its hash value and makes this hash value available to the recipient, the recipient can verify the authenticity and authenticity of the data, provided that the hash value itself is genuine and reliable.
  • the method has the disadvantage that the method is completely overridden if the hash value itself is manipulated. In one example, transfers
  • Hash value of the file An attacker C intercepts this communication and replaces the file with a fake file.
  • the fake file contains fake data.
  • C also replaces the hash value of the file with the hash value of the forged file. If B now receives and checks the data by checking the
  • a block chain consists of data, which are strung together
  • Data blocks are organized.
  • a block chain can be added to another block of data at the end of the block chain if necessary.
  • a hash value of the previous block is saved in each new block in addition to any user data.
  • Block chaining thus provides a high level of data integrity for the data stored on it.
  • Block chains have different areas of application.
  • block concatenations can be used, for example in the Bitcoin currency.
  • block chaining consists of a series of
  • Another disadvantage is the low flexibility of the chaining. Often, data is only needed for a certain period of time and is then superfluous, should be anonymized or pseudonymized (or should even be deleted entirely, e.g. to meet legal requirements, e.g. in data protection). However, if this data is now included in the block chaining, it is an integral part of the chain, occupies resources, and cannot be easily removed or changed without the
  • the present invention provides a method for deleting a data element having the features of claim 1.
  • a method for deleting a data item from a data structure including the following
  • Steps Calculate a hash value based at least on the data element to be deleted within an instance and replace the data element in the data structure with the calculated hash value.
  • a data element can be calculated by calculating its hash value and comparing it
  • Hash values can be verified with a reference value. If a data element has already been deleted from the data structure using a method according to claim 1, the data integrity can still be verified by reading out the hash. This is possible because the hash is still there and can be read out when the data element is re-processed
  • Claim 1 was deleted. This ensures that an instance can be verified even if one or more data elements have already been deleted. This will also
  • the hash value or another
  • hash values for data elements are calculated on the basis of a structure which
  • Data element and a further data element, in particular a seed / salt, comprises.
  • a good hash function should not be reversible or only reversible under difficult circumstances. So-called brute force attacks are possible. In one variant, a so-called dictionary attack is used by an attacker.
  • the data element is given by "John".
  • the associated SHA256 hash value is by
  • this is at least partially
  • Original data element in the data structure is overwritten by the calculated hash value and / or areas of the original data element that are not replaced by the
  • the data element to be deleted is deleted in a particularly secure and data protection-compliant manner and cannot be reconstructed from the overwritten memory area by an attacker.
  • the entire original structure which comprises the data element and a further data element, preferably a seed / salt, is preferably overwritten in the data structure by the originally calculated (individual) hash value.
  • the data element of the original structure which comprises the data element and a further data element, preferably a seed / salt
  • a further data element preferably a seed / salt
  • other data in particular randomized data, in particular multiple times, within the data structure.
  • the data used to overwrite the data element, together with the remaining further data element, preferably the seed / salt represent the hash value, which was originally based on the structure which the data element to be overwritten and the further data element, in particular the seed / salt.
  • the present invention also includes a computer
  • Computer network or a computer system in particular a distributed computer system, which is set up to carry out a method for deleting a data element disclosed herein.
  • the present invention further also comprises a computer program which comprises commands which cause the computer, the computer network or the computer system to carry out the method steps of the method disclosed herein.
  • the present invention also includes a computer-readable medium on which the aforementioned computer program is stored.
  • data record is understood by the person skilled in the art to mean a group of attributes that are related in terms of content, i.e. Data elements that belong to a specific object and that have identical structures within a database. Data records correspond to a logical structure that is used in the
  • Data element within a data record For example, text data, i.e. Character strings, although the
  • Invention is not limited to text data as a data type, but may also contain other data types such as image data, audio data, video data, binary data etc. Files or parts of files can also be used as data. For example, the data can also be stored in one
  • File format or a format or in a form that is similar to a file format Another example uses data in the JavaScript Object Notation format (JSON format).
  • JSON format JavaScript Object Notation format
  • the data can, for example, be configured in such a way that they contain data elements that are in a file format.
  • an image can be a data item and be in JPEG format.
  • data elements can also be smaller units.
  • a file format can, for example, define the superordinate structure of the data elements.
  • a file can be in JSON format and contain many data elements, the data elements themselves containing, for example, text data.
  • the method according to the invention addresses the problem of
  • a data record can be any set of data. Different data records can be identical, different or overlapping, and are therefore also referred to as data instances.
  • the method according to the invention solves the technical task of tracing changes mentioned at the outset, in that the original data record is not changed and a new data record comprising a new or a changed attribute is created. All changes can be traced using the original data record and the new data record.
  • a logical reference is present when a data record A1 is on a first time line by means of a logical reference to a second time line B, whereby the latest version of the data record is always shown on time line B.
  • Al is a personal data record, the personal data record referring to a data record B1 by means of a logical reference "CV", the
  • Record Bl includes, among other things, the field "employer”. If you change employers, a new data record B2 is created, whereby the "Employer” field in data record B2 is filled with the current value. Al can remain completely unchanged, since the logical reference "CV" always implicitly references the latest version of the CV, which in this case is data record B2.
  • An instance reference is present when a data record A1 points on time line A by means of a logical reference to a very specific version B (n) of another data record on time line B. Even if newer versions B (n + 1) of the data record appear on the time line B, this reference always points to the same data record instance B (n).
  • Al contains a personal data record consisting of last name and year of birth such as the values
  • Al contains an instance reference to Bl.
  • Bl contains the data scheme of
  • a functional reference shows a functional one Relationship between a first data record and a second data record.
  • a first data record or an object reproduced by the first data record such as a car
  • the second data record or an object reproduced by the second data record such as a car key
  • Modification reference references the original data record from the new data record, which in turn has the effect that the amount of data to be stored due to the changed entry can be reduced to the new data record comprehensively the changed entry. The entire amount of data does not have to be saved again.
  • the modification reference always shows the development over time from the changed data record to the original data record, as a result of which the history of the changes can be described.
  • modification reference can also be a functional reference and / or a logical reference and / or an instance reference from
  • a newly stored data record including the new entry also has these references.
  • the procedure is therefore integrity against manipulation from outside.
  • the method according to the invention can also include a method step such that the original data records which are older than a defined period of time are deleted and / or overwritten and / or are transferred to a further database.
  • the method according to the invention is also dedicated to the problem of deleting data records or attributes of the data in
  • the method according to the invention solves the above problem in such a way that the data values of the data records ordered by the user to be deleted and / or the attribute values of the attributes by using them, if necessary
  • application-specific secret key created hash value are replaced, so that the readable information can no longer be reconstructed.
  • Such an application-specific secret key is also known under the terms seed or salt.
  • the method described below can also be carried out as a method that is independent of the method described above.
  • the method according to the invention solves the problem of deleting by overwriting or - figuratively speaking - by
  • the invention described below is based on the fact that the attributes to be deleted by overwriting can be found in a database and that all attributes can be overwritten.
  • the method according to the invention can be characterized in that the attribute value is overwritten by the hash value comprising a value for identifying the overwriting.
  • a label is commonly referred to as a flag.
  • a data record with only one hash value leads to a hash value being created when a hash value describing the data record is created from the hash value overwriting the attribute value. This process is not necessary for a - in the sense of the above task - sufficient blackening or to solve the deletion problem.
  • Hash value include a label.
  • the method of overwriting an attribute value can also be independent of the above-described method of creating new data records and references as well
  • Modification references are carried out. According to the prior art, the existence of data records can be proven by creating hash values without having to disclose the content of the data records in advance.
  • the approach proposed in the context of the method according to the invention provides that precisely this generation of the hash values based on the information stored in data records or attributes is used by the information contained in the data records or attributes
  • the method according to the invention can also be supplemented by optionally describing the first hash value
  • the first hash value and the second hash value being stored in a further database, and at a point in time tl ', if appropriate, a point in time tl
  • Hash value are created, the time tl 'after the
  • This process step is particularly suitable for
  • a "fingerprint" of the data record is created in the first database and / or in a second database.
  • the second database can also be a public database, for example a public block chain, especially since the data record is merely represented by the hash value and is therefore no longer traceable to the legible form.
  • This first hash value is compared with a further first hash value created later, the further hash value after the same criteria as the first hash value. This comparison can be used to determine whether the data record has been changed between the creation of the first hash value and the creation of the further hash value.
  • the method may include comparing the second hash value and the further second hash value.
  • the method may further include comparing the first hash value and the further first hash value.
  • the method step of comparing the hash values and the further hash values can also be carried out as an independent method.
  • Overwriting an entry of an attribute can also be used for several entries of attributes in order to delete data.
  • FIGS. 1 to 2 The sub-methods according to the invention are shown in FIGS. 1 to 2 and explained in the description of the figures below.
  • the person skilled in the art is able to carry out the processes shown in the figures as described below as separate processes or as a process combining the individually described processes.
  • Figure 1 illustrates the system of creating the
  • FIG. 2 shows the possibilities of comparing the hash values and the further hash values.
  • the following elements are identified in the figures by the preceding reference symbols.
  • FIG. 1 illustrates the systematics on which the method according to the invention is based for processing
  • the data records on which this application example is based include user attributes, time attributes as attributes and, if appropriate, values.
  • the user attributes are created by input via an input device or reading device operated by a person.
  • the user attribute includes information about a person.
  • the time attribute describes the time of creation
  • FIG. 1 comprises a number of lines represented by horizontal dashed lines 1 to 4, with a line 1 to 4 representing a user attribute. Lines 1 to 4 also indicate the time attribute in the form of a time axis starting with a
  • Time tO symbolizes.
  • Lines 1 to 4 illustrate the temporal input behavior of users 1 to 4.
  • the personal data which - as shown above - comprise several attributes, are represented in FIG. 1 by the individual data records.
  • the individual data records are in FIG. 1 represented by points 5 to 12, the
  • personal data include the individual data records represented by items 5 to 12.
  • the personal data include the data records represented by points 5 to 6. As indicated by references 13 to 15, data records 5 and 6 have a functional and / or logical connection, the connection not being the subject of the disclosure of the invention
  • references 16 17 are created, references 16, 17 indicating a functional and / or logical and / or instance relationship between data record 8 and data record 5 or data record 6.
  • the method according to the invention can provide that only the changed attributes are stored in the new data record 8, while the unchanged attributes in the original record
  • the functional and / or logical references 19, 20 are again shown between the further new data record 9 and the data record 6
  • References 19, 20 are created analogously to references 13, 14 and / or to references 16, 17.
  • a further modification reference 21 is created, the further modification reference 21 being similar to that
  • Modification reference 18 a historical relationship between the new data set 9 and the original data set
  • Disclosure of the method according to the invention will delete an attribute in the database and outsource, i.e.
  • Time t 1 a first hash value 25 describing the data records 5, 6, 7 are created.
  • the first hash value 25 can be in one of the first database, the in the first database
  • FIG. 2 again illustrates, in a diagram that is simplified compared to FIG. 1, the partial method according to the invention for detecting manipulation in the first database.
  • FIG. 2 comprises a time axis 3, the data records 7, 8, 9 present or modified at the time being plotted on the time axis 3.
  • the data records 7, 8, 9 comprise a different number of attributes.
  • the data record 7 comprises an attribute.
  • the data record 7 is stored in a first database.
  • Time t 1 created.
  • the new data record 8 is stored in the first database, while the second hash value 26 is stored in a second database.
  • hash value possibly being created by means of a hash function when creating and / or changing the data records, the hash values describing the relevant attributes of a data record,
  • attributes are at least one time attribute
  • Time of creation or modification describes an attribute or the data record, the user attribute being an indication of the creation
  • Modification reference documents at least one development over time and, if necessary, a functional one
  • Method according to aspect 1 characterized in that the original data records, which are older than a defined period of time, are deleted and / or overwritten and / or stored in a further database. Method according to one of aspects 1 to 2, thereby
  • Hash value of the attribute to be deleted is overwritten.
  • Method according to aspect 3 characterized in that the attribute value is overwritten by the hash value comprising a value for identifying the overwriting. 5.
  • Time t2 are created, the first hash value and the second hash value being stored in a further database, and at a time t1 '
  • a further first hash value describing the data record stored at time t1 and a second second hash value describing the data record stored at time t2 are created, time tl 'after time t1 and time t2' after time t2 lies.
  • first hash value and the further first hash value are compared.

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Abstract

Verfahren zum Löschen eines Datenelements aus einer Datenstruktur, umfassend die folgenden Schritte: Berechnen eines Hashwertes mindestens auf Basis des zu löschenden Datenelements innerhalb einer Instanz, und Ersetzen des Datenelements in der Datenstruktur durch den berechneten Hashwert.

Description

Besehreibung
Datenbank und Verfahren zur Datenlöschung
Technischer Hintergrund
Die im Folgenden diskutierte Erfindung betrifft ein
computerimplementiertes Verfahren zum Verarbeiten von
Datensätzen umfassend Attribute oder andere Datenelemente in einer Datenbank, wobei ein ursprünglicher Datensatz und weitere ursprüngliche Datensätze durch funktionelle und/oder logische Referenzen verbunden sind, wobei gegebenenfalls bei der
Erstellung und/oder bei einer Veränderung der Datensätze mittels einer Hashfunktion ein Hashwert erstellt wird, wobei die
Hashwerte die betreffenden Attribute eines Datensatzes
beschreiben, wobei die Attribute zumindest ein Zeitattribut, Benutzerattribute und Referenzen zwischen den einzelnen
Benutzerattributen umfassen, wobei das Zeitattribut den
Zeitpunkt der Erstellung beziehungsweise der Veränderung eines Attributs oder des Datensatzes beschreibt, wobei das
Benutzerattribut eine Angabe über den die Erstellung
beziehungsweise die Veränderung eines Datensatzes vornehmenden Benutzer und/oder eines vom Benutzer zu bedienenden Gerätes umfasst .
Insbesondere bei der Verwaltung von personenbezogenen Daten besteht ein Interesse, sämtliche Änderungen in einer Datenbank jederzeit oder zumindest innerhalb eines definierten Zeitraumes rückverfolgen zu können.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Datenverarbeitung. Auf diesem technischen Gebiet der
Datenverarbeitung sind verschiedene Techniken aus dem Stand der Technik bekannt . Aus dem Stand der Technik ist eine Technik bekannt, bei der aus Daten ein sogenannter Streuwert (Hash oder Hashwert) berechnet wird. Regelmäßig kommt dabei eine sogenannte Streuwertfunktion (Hashfunktion) zum Einsatz. Eine solche Hashfunktion wird im Stand der Technik beispielsweise durch den sicheren Hash- Algorithmus (SHA, secure hash algorithm) bereitgestellt. Mit einer Hashfunktion kann häufig ein in seiner Größe nicht
notwendigerweise beschränkter Datenblock auf einen Datenblock fester Größe, den Hash oder Hashwert, abgebildet werden. Eine typische Länge für einen Hash ist beispielsweise 256 bit . Eine wünschenswerte Eigenschaft einer guten kryptologischen
Hashfunktion ist eine näherungsweise Injektivität und eine dadurch erzielte näherungsweise Kollisionsresistenz . Die „ideale Hashfunktion" ist daher vollständig linkseindeutig und
kollisionsfrei und bildet unterschiedliche Eingangsdaten immer auf unterschiedliche Hashes ab.
In einem typischen Anwendungsfall für eine Hashfunktion wird ein Hashwert für eine größere Datenmenge berechnet. Beispielsweise soll eine größere Datenmenge über ein möglicherweise nicht sicheres Übertragungsmedium, wie das Internet, übertragen werden. Zum Beispiel kann durch einen technischen Fehler ein Teil der Daten falsch übertragen werden oder ein Dritter manipuliert diese Daten.
Wenn der Sender der Daten ihren Hashwert berechnet und diesen Hashwert dem Empfänger zur Verfügung stellt, kann der Empfänger die Echtheit und Unverfälschtheit der Daten verifizieren, vorausgesetzt der Hashwert selbst ist echt und verlässlich.
Das Verfahren bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass das Verfahren völlig außer Kraft gesetzt wird, wenn der Hashwert selbst manipuliert wird. In einem Beispiel überträgt ein
Benutzer A an einen Benutzer B eine Datei und außerdem den
Hashwert der Datei. Ein Angreifer C fängt diese Kommunikation ab und ersetzt die Datei durch eine gefälschte Datei. Die gefälschte Datei enthält gefälschte Daten. Außerdem ersetzt C den Hashwert der Datei durch den Hashwert der gefälschten Datei. Wenn B nun die Daten empfängt und überprüft, indem er die
Hashfunktion der Datei selbst berechnet und mit dem Hashwert vergleicht, kommt er zu dem Schluss, dass die Daten nicht manipuliert wurden. So hat C erfolgreich die Daten manipuliert, ohne dass dies von B festgestellt wurde.
Um dies zu vermeiden, ist ein anderes Verfahren als sogenannte Blockverkettung (block chain) bekannt. Eine Blockverkettung besteht aus Daten, welche in Form von aneinandergereihten
Datenblöcken organisiert sind. Einer Blockverkettung kann so bei Bedarf ein weiterer Datenblock am Ende der Blockverkettung angefügt werden. Dabei wird ein Hashwert des vorhergehenden Blocks, zusätzlich zu eventuellen Nutzerdaten, in jedem neuen Block gespeichert.
Wird ein Block innerhalb der Blockverkettung durch einen
Angreifer manipuliert, wird die Verkettung inkonsistent. Für eine erfolgreiche Manipulation muss durch den Angreifer daher ein gewisser Teil der Kette neu berechnet werden. Die
Blockverkettung stellt so eine hohe Datenintegrität der auf ihr gespeicherten Daten zur Verfügung.
Blockverkettungen haben verschiedene Anwendungsbereiche. Im Bereich der virtuellen Währungen können Blockverkettungen eingesetzt werden, beispielsweise bei der Währung Bitcoin. Bei Bitcoin besteht eine Blockverkettung aus einer Reihe von
Datenblöcken, in denen jeweils eine oder mehrere Transaktionen zusammengefasst und mit einer Prüfsumme versehen sind, d. h., sie werden jeweils paarweise zu einem Hash-Baum zusammengefasst.
Der Stand der Technik für Blockverkettung hat jedoch den
Nachteil, dass er schlecht skalierbar ist. Da Blockverkettungen kommunikations- und rechenintensiv sind, weil alle „Knoten", die an der Blockverkettung beteiligt sind, untereinander abgeglichen werden müssen, können nach derzeitigem Stand nur sehr wenige Transaktionen (d.h. Einträge in eine Blockverkettung) pro
Sekunde weltweit durchgeführt werden. Allerdings besteht ein wachsender Bedarf an Speicherplatz und anderen Ressourcen wie Bandbreite .
Zu Zwecken der Transparenz, sind Blockverkettungen häufig öffentlich zugänglich, wodurch sie überprüfbar werden, aber auch für andere einsehbar sind. Das hat den Nachteil, dass
vertrauliche Daten nicht in die Kette eingebracht werden können, oder die Kenntnisnahme der Daten durch Dritte in Kauf genommen werden muss .
Ein weiterer Nachteil besteht in der geringen Flexibilität der Verkettung. Häufig werden Daten nur für einen gewissen Zeitraum benötigt, und sind danach überflüssig, sollen anonymisiert oder pseudonymisiert werden (oder sollen sogar ganz gelöscht werden, z.B. um gesetzliche Vorgaben z. B. im Datenschutz zu erfüllen) . Sind diese Daten aber nun in die Blockverkettung eingebracht, sind sie fester Teil der Kette, belegen Ressourcen, und können nicht problemlos entfernt oder geändert werden, ohne die
Verkettung dabei zu zerstören.
Zudem ist die redundante Speicherung von Daten, die aufgrund der Geheimhaltung und dem damit verbundenen Erfordernis der
Unveränderbarkeit von Daten erforderlich ist, sehr
kostenintensiv, wobei schon für die Speicherung von geringen Datenmengen enorme Kosten entstehen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, Verfahren bereitzustellen, die die Nachteile des
Standes der Technik überwinden und neue Lösungen ermöglichen. Insbesondere werden flexiblere, skalierbare, sicherere,
datenschutzkonformere, verlässlichere Lösungen benötigt. Auch der Faktor der Kostenminimierung spielt eine wesentliche Rolle. Die Nachteile des Standes der Technik werden überwunden durch das
Verfahren zum sicheren Löschen von Daten einer Datenstruktur nach Anspruch 1.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Löschen eines Datenelements mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben .
Demgemäß ist ein Verfahren zum Löschen eines Datenelements aus einer Datenstruktur vorgesehen, umfassend die folgenden
Schritte: Berechnen eines Hashwertes mindestens auf Basis des zu löschenden Datenelements innerhalb einer Instanz und Ersetzen des Datenelements in der Datenstruktur durch den berechneten Hashwert .
Durch das Ersetzen wird das Datenelement selbst
datenschutzkonform gelöscht. Ein Datenelement kann durch die Berechnung seines Hashwertes und dem Vergleichen dieses
Hashwertes mit einem Referenzwert verifiziert werden. Wenn ein Datenelement bereits aus der Datenstruktur mit einem Verfahren nach Anspruch 1 gelöscht wurde, so kann die Datenintegrität nach wie vor verifiziert werden, indem der Hash ausgelesen wird. Dies ist möglich, da der Hash noch vorhanden ist und ausgelesen werden kann, wenn das Datenelement mit dem Verfahren nach
Anspruch 1 gelöscht wurde. So wird sichergestellt, dass eine Instanz auch dann verifiziert werden kann, wenn ein oder mehrere Datenelemente bereits gelöscht wurden. Dadurch wird zudem
sichergestellt, dass die Verifikation von übrigen Daten auch nicht durch das gelöschte Element beeinträchtigt wird.
Es kann insbesondere der Hashwert, oder ein anderer
Fingerabdruck, der auf diesem Hashwert beruht, in einem öffentlichen Medium und/oder einem nur schwer veränderlichen Medium gespeichert werden, wie beispielsweise einer
Blockverkettung. Die Datenintegrität kann dann mit diesem sehr sicheren Hashwert überprüft werden. Gleichzeitig ist die
Vertraulichkeit gewahrt, und das Verfahren nach Anspruch 1 kann das Datenelement datenschutzkonform löschen. In dem schwer veränderlichen und/oder öffentlichen Medium, bleibt nur der Hashwert zurück. Der Angreifer kann dort die Quelldaten, die das gelöschte Datenelement konstituieren, nicht finden. Der
Angreifer kann gelöschte Datenelemente nicht rekonstruieren, da der Hash auf dem öffentlichen Medium aus vielen Einzelhashes aggregiert wurde.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt die Berechnung von Hashwerten für Datenelemente auf Basis einer Struktur, welche das
Datenelement und ein weiteres Datenelement, insbesondere einen Seed/Salt, umfasst.
Eine gute Hashfunktion sollte nicht oder nur unter schwierigen Umständen umkehrbar sein. Sogenannte Brute-Force-Angriffe sind jedoch möglich. In einer Variante wird von einem Angreifer eine sogenannte Wörterbuchattacke eingesetzt.
In einem einfachen Beispiel mit nur einem Datenelement ist das Datenelement durch „John" gegeben. Der zugehörige SHA256- Hashwert ist durch
a8cfcd74832004951b4408cdb0a5dbcd8c7e52d43f7fe244bf720582e05241da gegeben. Ein Angreifer entscheidet sich für einen
Wörterbuchangriff und prüft bekannte Vornamen. Durch seine
Beschränkung auf Vornamen ist sein Angriff sehr effizient. Nach kurzer Zeit stellt er durch Ausprobieren auf Grundlage des
Wörterbuchs fest, dass der oben zitierte Hash dem Datenelement „John" entspricht. So hat der Angreifer auf Basis eines Hashwertes die ursprünglichen Daten erlangt. Ein solcher Angriff ist auch für Instanzen mit mehreren Datenelementen denkbar.
Durch den Einbezug eines weiteren Datenelements werden
Wörterbuchattacken stark erschwert, insbesondere wenn es keinen systematisch-inhaltlichen Bezug zu den Datenelementen aufweist.
Durch den Einbezug eines weiteren Datenelements, insbesondere eines Seeds/Salts, beim Verfahren zum Sichern wird
sichergestellt, dass es für einen Angreifer äußerst schwierig oder praktisch unmöglich ist, die Daten aus dem Master-Hashwert, der auf dem Medium oder System, welches die Integrität der auf ihm gespeicherten Daten algorithmisch und/oder mathematisch absichert, gesichert wird, zu rekonstruieren.
Durch den Einbezug eines weiteren Datenelements, insbesondere eines Seeds/Salts, beim Verfahren zum Löschen eines
Datenelements wird zudem sichergestellt, dass es für einen
Angreifer äußerst schwierig oder praktisch unmöglich ist, das gelöschte Datenelement aus dem Hashwert, durch den das
Datenelement beim Löschen ersetzt wurde, zu rekonstruieren.
Dadurch ist es möglich, die Vertraulichkeit der Daten besser abzusichern und datenschutzkonform zu arbeiten.
Gemäß einer Weiterbildung wird zumindest teilweise das
ursprüngliche Datenelement in der Datenstruktur durch den berechneten Hashwert überschrieben und/oder es werden Bereiche des ursprünglichen Datenelements, die nicht durch den
berechneten Hashwert überschrieben wurden mit anderen Daten, insbesondere randomisierten Daten, insbesondere mehrfach, überschrieben . So wird das zu löschende Datenelement besonders sicher und datenschutzkonform gelöscht, und kann von einem Angreifer nicht aus dem überschriebenen Speicherbereich rekonstruiert werden.
Bevorzugt wird die gesamte ursprüngliche Struktur, welche das Datenelement und ein weiteres Datenelement, vorzugsweise einen Seed/Salt, umfasst, in der Datenstruktur durch den ursprünglich berechneten (Einzel-) Hashwert überschrieben.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass zumindest das Datenelement der usprünglichen Struktur, welche das Datenelement und ein weiteres Datenelement, vorzugsweise einen Seed/Salt, umfasst, innerhalb der Datenstruktur mit anderen Daten, insbesondere randomisierten Daten, insbesondere mehrfach, überschrieben wird. Wichtig ist hierbei, dass die Daten, die zum Überschreiben des Datenelements verwendet werden, zusammen mit dem verbleibenden weiteren Datenelement, vorzugsweise dem Seed/Salt, dem Hashwert abbilden, der ursprünglich auf Basis der Struktur, welche das zu überschreibende Datenelement und das weitere Datenelement, insbesondere den Seed/Salt, umfasst, berechnet wurde.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch einen Computer, ein
Computernetzwerk oder ein Computersystem, insbesondere ein verteiltes Computersystem, welches eingerichtet ist, um ein hierin offenbartes Verfahren zum Löschen eines Datenelements auszuführen .
Ergänzend zu dem vorgenannten Computer, Computernetzwerk bzw. Computersystem, umfasst die vorliegende Erfindung ferner auch ein Computerprogramm, das Befehle umfasst, die bewirken, dass der Computer, das Computernetzwerk oder das Computersystem die Verfahrensschritte des hierin offenbarten Verfahrens ausführt. Abschließend ist von der vorliegenden Erfindung auch ein computerlesbares Medium eingeschlossen, auf dem das vorgenannte Computerprogramm gespeichert ist.
Weitere technische Vorteile ergeben sich dem Fachmann aus den folgenden Ausführungen zur Erfindung:
Unter dem Begriff Datensatz versteht der Fachmann eine Gruppe von inhaltlich zusammenhängenden Attributen, d.h. Datenelementen, die zu einem bestimmten Objekt gehören und die innerhalb eines Datenbestands identische Strukturen aufweisen. Datensätze entsprechen dabei einer logischen Struktur, die bei der
Erstellung eines Dokuments (z.B. im konzeptionellen Schema der Datenmodellierung) festgelegt wurde.
Wie hierin deutlich ist, ist ein Attribut demnach ein
Datenelement innerhalb eines Datensatzes. Als Daten, die in ein solches Datenelement eingebracht sind, kommen beispielsweise Textdaten, d.h. Zeichenketten, zum Einsatz, wenngleich die
Erfindung nicht auf Textdaten als Datentyp beschränkt ist, sondern auch andere Datentypen wie beispielsweise Bilddaten, Audiodaten, Videodaten, Binärdaten etc. enthalten kann. Es können auch Dateien oder Teile von Dateien als Daten zum Einsatz kommen. Beispielsweise können die Daten so auch in einem
Dateiformat vorliegen oder einem Format oder in einer Form, welche einem Dateiformat ähnelt. In einem weiteren Beispiel kommen Daten im Format JavaScript Object Notation ( JSON-Format ) zum Einsatz .
Die Daten können beispielsweise so ausgestaltet sein, dass sie Datenelemente enthalten, die in einem Dateiformat vorliegen. Zum Beispiel kann ein Bild ein Datenelement sein und im JPEG-Format vorliegen. Datenelemente können aber auch kleinere Einheiten sein. Insbesondere kann dabei ein Dateiformat beispielsweise die den Datenelementen übergeordnete Struktur festlegen.
Beispielsweise kann eine Datei im JSON-Format vorliegen und viele Datenelemente enthalten, wobei die Datenelemente selbst beispielsweise Textdaten enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren widmet sich dem Problem der
Rückverfolgbarkeit von Änderungen von Datensätzen einer
Datenbank. Die im Folgenden skizzierte technische Lösung sieht vor, dass eine generische Datenbank geschaffen wird, wobei die Datenbank insbesondere für die Verwaltung von Personendaten, aber auch zur Verwaltung von beliebig gestalteten Objektdaten geeignet ist. Ein Datensatz kann ein beliebig gestalteter Satz von Daten sein. Verschiedene Datensätze können identisch, verschieden oder überlappend sein, und werden daher auch als Dateninstanzen oder Instanzen bezeichnet.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass bei einer vom Benutzer angeordneten Veränderung eines Eintrages des
Datensatzes durch einen Benutzer ein ursprünglicher Datensatz unverändert aufrechterhalten wird und ein neuer Datensatz umfassend den geänderten Eintrag erstellt wird, wobei neue
Referenzen von dem neuen Datensatz zu den weiteren
ursprünglichen Datensätzen und eine Modifikationsreferenz von dem neuen Datensatz zu dem ursprünglichen Datensatz erstellt wird, wobei die Modifikationsreferenz eine zeitliche
Entwicklung dokumentiert und gegebenenfalls eine funktionelle Referenz und gegebenenfalls eine logische Referenz und
gegebenenfalls eine instanzielle Referenz zwischen dem
ursprünglichen Datensatz und dem zeitlich nachfolgenden
Datensatz ausgewiesen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst die eingangs angeführte technische Aufgabe der Rückverfolgung von Änderungen, indem der ursprüngliche Datensatz nicht verändert und ein neuer Datensatz umfassend ein neues oder ein geändertes Attribut erstellt wird. Sämtliche Änderungen sind anhand des ursprünglichen Datensatzes und des neuen Datensatzes nachvollziehbar.
Eine logische Referenz liegt dann vor, wenn ein Datensatz Al auf einer ersten Zeitlinie mittels logischer Referenz auf eine zweite Zeitlinie B verweist, wobei hierdurch stets die neueste Version des Datensatzes auf der Zeitlinie B ausgewiesen wird.
Die Wirkung einer logischen Referenz kann durch das folgende Beispiel verdeutlicht werden. Al ist ein Personendatensatz, wobei der Personendatensatz der mittels einer logischen Referenz "Lebenslauf" auf einen Datensatz Bl verweist, wobei der
Datensatz Bl unter anderem das Feld "Arbeitgeber" enthält. Bei einem Arbeitgeberwechsel entsteht ein neuer Datensatz B2, wobei bei dem Datensatz B2 das Feld "Arbeitgeber" mit dem aktuellen Wert belegt ist. Al kann dabei völlig unverändert bleiben, da die logische Referenz "Lebenslauf" immer implizit auf die neueste Version des Lebenslaufs referenziert, was in diesem Fall der Datensatz B2 ist.
Eine instanzielle Referenz liegt dann vor, wenn ein Datensatz Al auf Zeitlinie A mittels logischer Referenz auf eine ganz bestimmte Version B(n) eines anderen Datensatzes auf Zeitlinie B zeigt. Auch wenn neuere Versionen B(n+1) des Datensatzes auf der Zeitlinie B entstehen, zeigt diese Referenz immer fortwährend auf ein und dieselbe Datensatz-Instanz B(n) .
Eine Instanzenreferenz kann anhand des folgenden Beispiels erläutert werden. Al enthält einen Personendatensatz bestehend aus Nachname und Geburtsjahr wie beispielsweise die Werte
"Mustermann" beziehungsweise "1980". Zusätzlich enthält Al eine Instanzreferenz auf Bl . Bl enthält das Datenschema der
zugehörigen Datensätze, in diesem Beispiel die Werte
"Nachname Zeichenkette" und "Geburtsjahr" : "Zahl" . Später wird das Datenschema verändert, wodurch B2 entsteht und
beispielsweise die Werte "SV-Nummer" : "Zahl" und
"Geburtsdatum" : "Zeichenkette" enthält. Neu entstehende
Datensätze A(l+n) sollen nun auf B2 referenzieren, wobei der existierende Datensatz Al jedoch soll nach wie vor auf Bl referenzieren soll, da sein Inhalt im Kontext von B2 gar keinen Sinn ergeben würde.
Eine funktionelle Referenz weist einen funktionellen Zusammenhang zwischen einem ersten Datensatz und einem zweiten Datensatz aus. Beispielsweise kann ein erster Datensatz oder ein durch den ersten Datensatz wiedergegebenes Objekt wie ein Auto den zweiten Datensatz oder ein durch den zweiten Datensatz wiedergegebenes Objekt wie einen Autoschlüssel bedingen, sodass der erste Datensatz und der zweite Datensatz oder die durch die Datensätze wiedergegebenen Objekte gemeinsam eine Funktion ausführen .
Gleichzeitig wird durch das Erstellen einer
Modifikationsreferenz der ursprüngliche Datensatz von dem neuen Datensatz referenziert , was wiederum den Effekt hat, dass die aufgrund des geänderten Eintrages abzuspeichernde Datenmenge auf den neuen Datensatz umfassend den geänderten Eintrag reduziert werden kann. Es muss sohin nicht die gesamte Menge an Daten neu abgespeichert werden.
Die Modifikationsreferenz weist stets die zeitliche Entwicklung vom geänderten Datensatz zum ursprünglichen Datensatz aus, wodurch die Historie der Änderungen beschreibbar ist.
Die Modifikationsreferenz kann in Ergänzung zu der Dokumentation der Historie auch eine funktionelle Referenz und/oder eine logische Referenz und/oder eine instanzielle Referenz vom
geänderten Datensatz zu dem ursprünglichen Datensatz umfassen.
Der Begriff des geänderten Eintrages ist im Rahmen der
Offenbarung des erfindungsgemäßen Verfahrens einem neuen Eintrag, welcher die Erstellung eines neuen Attributes bedingt,
gleichzusetzen, zumal ein neuer Eintrag im Vergleich zu dem ursprünglich nicht vorhandenen Eintrag eine Änderung darstellt.
Die einzelnen ursprünglichen Datensätze weisen Referenzen auf.
Ein neu abgespeicherter Datensatz umfassend den neuen Eintrag weist auch eben diese Referenzen auf. Nachdem durch die
Referenzen zwischen den Attributen ein funktioneller und/oder logischer Zusammenhang dokumentiert ist, kann die Erstellung des neuen Datensatzes in Hinblick auf diesen funktionellen und/oder logischen Zusammenhang im Rahmen der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens überprüft werden. Die Erstellung des neuen Attributs als ein Teil des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist sohin integer gegen eine Manipulation von außen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch einen Verfahrensschritt umfassen, dass die ursprünglichen Datensätze, welche älter als eine definierte Zeitspanne sind, gelöscht und/oder überschrieben und/oder in eine weitere Datenbank ausgelagert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren widmet sich auch dem Problem des Löschens von Datensätzen oder von Attributen der Daten in
Blockchain Datenbanken. Nach dem Stand der Technik ist es nicht möglich, Datensätze oder Attribute in der Form zu löschen, dass die in Form dieser Daten oder Attributen abgespeicherten
Informationen nicht mehr einsehbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst das oben stehende Problem in der Weise, dass die Datenwerte der vom Benutzer zu löschen georderten Datensätze und/oder die Attributwerte der Attribute durch deren gegebenenfalls unter Verwendung eines
applikationsspezifischen Geheimschlüssels erstellten Hashwert ersetzt werden, sodass die lesbare Information nicht mehr rekonstruiert werden kann. Ein solcher applikationsspezifischer Geheimschlüssel ist auch unter den Begriffen Seed oder Salt bekannt. Das im Folgenden beschriebene Verfahren kann auch als ein von dem oben beschriebenen Verfahren unabhängiges Verfahren durchgeführt werden.
Die Art der Erstellung des Hashwertes, insbesondere des
Geheimschlüssels ist für Dritte nicht ersichtlich.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass bei einer von einem Benutzer angeordneten Löschfunktion eines Attributwertes der betreffende Attributwert durch den Hashwert des zu
löschenden Attributes überschrieben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst das Problem des Löschens durch Überschreiben oder - bildlich ausgedrückt - durch „Schwärzen". Die im Folgenden beschriebene Erfindung basiert darauf, dass die durch Überschreiben zu löschenden Attribute in einer Datenbank auffindbar sind und dass sämtliche Attribute überschrieben werden können.
Durch das Überschreiben des zu löschenden Eintrages mit dem betreffenden Hashwert wird der zu löschende Eintrag unlesbar gemacht. Nachdem das tatsächliche Ausführen eines Löschbefehls nicht umsetzbar ist, zielt die hier aufgezeigte Lösung darauf ab, den Eintrag durch Überschreiben mittels einer nicht
reversiblen Repräsentation der ursprünglichen Daten (Hashwert) zu überschreiben . Die hier aufgezeigte Lösung sieht insbesondere vor, dass der zu löschende Eintrag mit jenem Hashwert, welcher ursprünglich aus dem zu löschenden Eintrag generiert wurde, überschrieben wird. Es ist der zu löschende Eintrag aus dem Hashwert nicht mehr erstellbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Attributwert durch den Hashwert umfassend einen Wert zur Kennzeichnung der Überschreibung überschrieben wird. So eine Kennzeichnung wird gemeinhin als Flag bezeichnet.
Die einfache Überschreibung eines Attributwertes eines
Datensatzes mit ausschließlich einem Hashwert führt dazu, dass bei Erstellung eines den Datensatz beschreibenden Hashwertes aus dem Attributwert überschreibenden Hashwert wiederum ein Hashwert erstellt wird. Dieser Vorgang ist zu einer - im Sinne der oben angeführten Aufgabenstellung - hinreichenden Schwärzung oder zur Lösung des Löschproblems nicht erforderlich.
Aus diesem Grund kann der den Attributwert überschreibende
Hashwert eine Kennzeichnung umfassen.
Das Verfahren des Überschreibens eines Attributwertes kann auch unabhängig von dem oben beschriebenen Verfahren des Erstellens von neuen Datensätzen und der Referenzen sowie
Modifikationsreferenzen durchgeführt werden. Nach dem Stand der Technik kann die Existenz von Datensätzen über die Erstellung von Hashwerten bewiesen werden, ohne den Inhalt der Datensätze vorab preisgeben zu müssen. Der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgezeigte Lösungsansatz sieht vor, dass eben diese Erstellung der Hashwerte basierend auf den in Datensätzen oder Attributen abgespeicherten Informationen verwendet wird, um die in den Datensätzen oder Attributen
abgespeicherten Informationen als nicht mehr lesbare Daten oder Attribute für den späteren Beweis der Manipulationsfreiheit in Evidenz zu halten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dadurch ergänzt werden, dass gegebenenfalls ein erster Hashwert beschreibend den
Datensatz zu einem Zeitpunkt tl und ein zweiter Hashwert
beschreibend den Datensatz zu einem Zeitpunkt t2 erstellt
werden, wobei der erste Hashwert und wobei der zweite Hashwert in einer weiteren Datenbank abgespeichert werden, und zu einem Zeitpunkt tl ' gegebenenfalls ein den zum Zeitpunkt tl
abgespeicherten Datensatz beschreibender weiterer erster
Hashwert und zu einem Zeitpunkt t2 ' ein den zum Zeitpunkt t2 abgespeicherten Datensatz beschreibender weiterer zweiter
Hashwert erstellt werden, wobei der Zeitpunkt tl ' nach dem
Zeitpunkt tl und der Zeitpunkt t2'nach dem Zeitpunkt t2 liegt.
Dieser Verfahrensschritt eignet sich insbesondere zur
Feststellung, ob die in einer ersten Datenbank abgespeicherten Datensätze nach der Erstellung des jeweiligen Hashwertes
korrumpiert worden sind. Es wird hierzu ein in Form eines ersten Hashwertes dargestellter „Fingerabdruck" des Datensatzes in der ersten Datenbank und/oder in einer zweiten Datenbank erstellt. Die zweite Datenbank kann auch eine öffentliche Datenbank sein, z. B. eine öffentliche Blockverkettung, zumal der Datensatz lediglich durch den Hashwert repräsentiert und somit nicht mehr auf die lesbare Form rückführbar ist.
Dieser erste Hashwert wird mit einem später erstellten weiteren ersten Hashwert verglichen, wobei der weitere Hashwert nach denselben Kriterien wie der erste Hashwert erstellt wird. Durch diesen Vergleich kann festgestellt werden, ob der Datensatz zwischen der Erstellung des ersten Hashwertes und der Erstellung des weiteren Hashwertes verändert wurde.
Das Verfahren kann umfassen, dass der zweite Hashwert und der weitere zweite Hashwert verglichen werden. Das Verfahren kann ferner umfassen, dass der erste Hashwert und der weitere erste Hashwert verglichen werden.
Der Verfahrensschritt des Vergleiches der Hashwerte und der weiteren Hashwerte kann auch als ein eigenständiges Verfahren durchgeführt werden.
Es wird festgestellt, dass der hier und im Folgenden beschriebene Verfahrensschritt des Löschens eines Attributes von Daten auch unabhängig von den oben und nachstehend angeführten
Verfahrensschritten durchführbar ist.
Zudem erkennt der Fachmann, dass dieses Prinzip des
Überschreibens eines Eintrages eines Attributes auch für mehrere Einträge von Attributen anwendbar ist, um so Daten zu löschen.
Die erfindungsgemäßen Teilverfahren sind in den Figuren 1 bis 2 dargestellt sowie in der nachstehenden Figurenbeschreibung erläutert. Der Fachmann ist in der Lage die in den Figuren dargestellten Verfahren gemäß der untenstehenden Beschreibung als voneinander getrennte Verfahren oder als ein Verfahren unter Kombination der einzeln beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Der Fachmann ist auch in der Lage die in anhand der Figuren beschriebenen Verfahren mit den Merkmalen des allgemeinen
Beschreibungsteils zu kombinieren.
Figur 1 veranschaulicht die Systematik der Erstellung der
Referenzen und Modifikationsreferenzen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung von personenbezogenen Daten sowie die Vorteile dieser.
Figur 2 zeigt die Möglichkeiten des Vergleiches der Hashwerte und der weiteren Hashwerte auf. Es sind in den Figuren die nachstehenden Elemente durch die vorangestellten Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 bis 4 Linien
5 bis 12 Datensätze
13 bis 15, 16, 17, 19, 20 Referenzen
19, 21 Modifikationsreferenzen
22, 23, 24 zusammenfassende Datensätze
25 erster Hashwert
26 zweiter Hashwert
27 dritter Hashwert
Figur 1 veranschaulicht die dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Grunde liegende Systematik zur Verarbeitung von
personenbezogenen Daten umfassend Attribute in einem
Computerimplementierten Verfahren .
Die diesem Anwendungsbeispiel zu Grunde liegenden Datensätze umfassen Benutzerattribute, Zeitattribute als Attribute und gegebenenfalls Wertangaben.
Die Benutzerattribute werden durch eine Eingabe über ein von einer Person bedientes Eingabegerät oder Lesegerät geschaffen.
Das Benutzerattribut umfasst Angaben über eine Person.
Das Zeitattribut beschreibt den Zeitpunkt der Erstellung
beziehungsweise der Veränderung der Daten beziehungsweise des jeweiligen Attributs.
Die Figur 1 umfasst mehrere durch waagerechte strichlierte Linien 1 bis 4 dargestellte Zeilen, wobei eine Linie 1 bis 4 für ein Benutzerattribut steht. Ferner wird durch die Linien 1 bis 4 das Zeitattribut in Form einer Zeitachse beginnend mit einem
Zeitpunkt tO symbolisiert. Die Linien 1 bis 4 veranschaulichen das zeitliche Eingabeverhalten der Benutzer 1 bis 4.
Die personenbezogenen Daten, welche - wie oben dargestellt - mehrere Attribute umfassen, sind in Figur 1 durch die einzelnen Datensätze dargestellt. Die einzelnen Datensätze sind in Figur 1 durch die Punkte 5 bis 12 dargestellt, wobei die
personenbezogenen Daten die einzelnen, durch die Punkt 5 bis 12 dargestellten Datensätze umfassen.
Zum Zeitpunkt tO umfassen die personenbezogenen Daten die durch die Punkte 5 bis 6 dargestellten Datensätze. Die Datensätze 5 und 6 stehen wie durch die Referenzen 13 bis 15 angedeutet in einem funktionellen und/oder logischen Zusammenhang, wobei der Zusammenhang nicht Thema der Offenbarung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist. Derartige Referenzen sind nach dem Stand der Technik bekannt .
Wenn zu einem Zeitpunkt tl eine Eingabe durch den Benutzer 3 vorgenommen wird, so wird ein neuer Datensatz 8 unter
Aufrechterhaltung des dazugehörenden ursprünglichen Datensatzes 7 generiert .
Die nach dem Stand der Technik bekannten Referenzen zwischen dem Datensatz 7 und dem Datensatz 5 beziehungsweise dem Datensatz 6 werden in einer analogen Weise auch für den Datensatz 8 erstellt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich sohin dadurch aus, dass die Referenzen 16, 17 geschaffen werden, wobei die Referenzen 16, 17 einen funktionellen und/oder logischen und/oder instanziellen Zusammenhang zwischen dem Datensatz 8 und dem Datensatz 5 beziehungsweise dem Datensatz 6 angeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, dass zwischen dem zum Zeitpunkt t=l durch den Benutzer 3
erstellten Datensatz 8 und dem zum Zeitpunkt t=0 ursprünglichen Datensatz 7 eine sogenannte Modifikationsreferenz 18 erstellt wird. Durch die Modifikationsreferenz 18 wird die historische Entwicklung zwischen dem ursprünglichen Datensatz 7 und dem neuen Datensatz 8 abgebildet. Es ist somit die Veränderung des neuen Datensatzes 8 im Vergleich zu dem ursprünglichen Datensatz 7 dokumentierbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorsehen, dass nur die veränderten Attribute im neuen Datensatz 8 abgespeichert werden, während die unveränderten Attribute im ursprünglichen Datensatz
7 abgespeichert sind. Die Generierung der Modifikationsreferenz 18, wobei die Modifikationsreferenz einen historischen
Zusammenhang zwischen den Attributen des ursprünglichen
Datensatzes 7 und dem neuen Datensatz 8 ausweist, ermöglicht eine effiziente Gestaltung der Datenbank.
Durch die Modifikationsreferenz 18 wird in einer für den
kontrollierenden Benutzer übersichtlichen Weise die Veränderung des ursprünglichen Datensatzes 7 oder des vom ursprünglichen Datensatz 7 umfassten Attributs zu dem neuen Datensatz 8 beziehungsweise des vom neuen Datensatz 8 umfassten Attributs dargestellt .
Figur 1 zeigt die Erstellung eines weiteren neuen Datensatzes 9 zu einem Zeitpunkt t=2 durch den Benutzer 3. Es werden wiederum die funktionellen und/oder logischen Referenzen 19, 20 zwischen dem weiteren neuen Datensatz 9 und dem Datensatz 6
beziehungsweise dem Datensatz 7 geschaffen. Die Schaffung der Referenzen 19, 20 erfolgt in Analogie zu den Referenzen 13, 14 und/oder zu den Referenzen 16, 17.
Es wird eine weitere Modifikationsreferenz 21 geschaffen, wobei die weitere Modifikationsreferenz 21 ähnlich zu der
Modifikationsreferenz 18 einen historischen Zusammenhang zwischen dem neuen Datensatz 9 und dem ursprünglichen Datensatz
8 ausweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorsehen, dass Datensätze, welche Datensätze älter als der Zeitpunkt t=2 sind oder in den Zeitraum beginnend mit t=0 bis t=2 fallen, gelöscht und/oder in eine weitere Datenbank ausgelagert werden. Im Rahmen der
Offenbarung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Löschen eines Attributs in der Datenbank und das Auslagern, d.h.
Kopieren des Attributs in eine weitere Datenbank und das Löschen des Attributs in der Datenbank, als in Bezug auf die Datenbank äquivalente Verfahrensschritte angesehen, da in beiden Fällen das Attribut in der Datenbank gelöscht wird.
Die oben beschriebene Generierung der Referenzen zwischen den neuen Datensätzen 8, 9 und den ursprünglichen Datensätzen 5, 6,
7 erlaubt das einfache und rasche Erstellen von sogenannten zusammenfassenden Datensätzen 22, 23, 24 zu einem Zeitpunkt t=3, da insbesondere durch die Modifikationsreferenzen 28, 21 die zeitlich letzten Änderungen ausgewiesen werden. Es sind in Figur 1 die zusammenfassenden Datensätze 22, 23, 24 auf den Linien 1 bis 3 dargestellt, da diese das Ergebnis der Eingaben oder
Veränderungen des jeweiligen Benutzers zusammenfassend
darstellen .
Figur 1 zeigt eine weitere vorteilhafte Wirkung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Unabhängig, jedoch auch in Ergänzung zu der oben beschriebenen Systematik der Erstellung der Referenzen 13 - 15, 16, 17, 19, 20 und der Modifikationsreferenzen 18, 21 kann zu dem Zeitpunkt t=0 und vor einer etwaigen Änderung des Datensatzes 8 zu dem
Zeitpunkt t=l ein erster Hashwert 25 beschreibend die Datensätze 5, 6, 7 erstellt werden. Der erste Hashwert 25 kann in einer von der ersten Datenbank, wobei in der ersten Datenbank die
Datensätze 5 bis 9 abgespeichert sind, physisch unabhängigen in einer zweiten Datenbank abgespeichert werden. Ferner kann zu dem Zeitpunkt t=3 ein zweiter Hashwert 26 beschreibend die
Datensätze 22, 23, 24 zu dem Zeitpunkt t=3 und sohin nach der Modifikation des ursprünglichen Datensatzes 7 zu dem neuen
Datensatz 8 und dem weiteren neuen Datensatz 9 erstellt werden. Der die Zugrunde liegenden Daten des zweiten Hashwertes 26 unterscheidet sich sohin um das Maß der vorgenommenen
Modifikationen des ursprünglichen Datensatzes 7 vom ersten
Hashwert 25.
Es kann zu einem späteren Zeitpunkt t=3 ein weiterer erster Hashwert beschreibend die Datensätze zu dem Zeitpunkt t=0 (in Figur 1 nicht dargestellt) und ein weiterer zweiter Hashwert beschreibend die Datensätze zu dem Zeitpunkt t=3 (in Figur 1 nicht dargestellt) erstellt werden. Ein Vergleich der Hashwerte und eine Abweichung des zweiten Hashwertes 26 vom weiteren zweiten Hashwert wird als ein eindeutiger Hinweis auf eine unberechtigte Manipulation der ersten Datenbank angesehen.
Die Erstellung der Referenzen 13 - 15, 16, 17, 19, 20 und die Modifikationsreferenzen 18, 21 erlauben es, eine etwaige durch den Vergleich der Hashwerte festgestellte Manipulation
nachzuverfolgen .
Figur 2 veranschaulicht nochmals in einem im Vergleich zu Figur 1 vereinfachten Diagramm das erfindungsgemäße Teilverfahren des Erkennens einer Manipulation in der ersten Datenbank.
Die Figur 2 umfasst eine Zeitachse 3, wobei auf der Zeitachse 3 die zu dem Zeitpunkt vorhandenen beziehungsweise veränderten Datensätze 7, 8, 9 aufgetragen sind. Die Datensätze 7, 8, 9 umfassen eine unterschiedliche Anzahl von Attributen.
Es wird zu dem Zeitpunkt t=0 ein erster Hashwert 25 beschreibend den Datensatz 7 zum Zeitpunkt t=0 und sohin vor einer
Veränderung des Datensatzes erstellt. Der Datensatz 7 umfasst ein Attribut. Der Datensatz 7 ist in einer ersten Datenbank abgespeichert. Der erste Hashwert 25 wird vorzugsweise in einer von der ersten Datenbank physisch getrennten zweiten Datenbank zum Zeitpunkt t=0 abgespeichert.
Es wird zu dem Zeitpunkt t=l ein Datensatz 8 erstellt. Die
Erstellung des Datensatzes 8 erfolgt, nachdem durch den Benutzer 3 zu dem Attribut des Datensatzes 7 zwei weitere Attribute hinzugefügt werden. Wie oben beschrieben wird der neue Datensatz 8 erstellt, um den ursprünglichen Datensatz 7 unverändert aufrecht erhalten zu können. Es wird zum Zeitpunkt t=l ein zweiter Hashwert 26 beschreibend den neuen Datensatz 8 zum
Zeitpunkt t=l erstellt. Es ist der neue Datensatz 8 in der ersten Datenbank abgespeichert, während der zweite Hashwert 26 in einer zweiten Datenbank abgespeichert ist. In Analogie zu obigen wird unter der Entfernung eines Attributs ein weiterer neuer Datensatz 9 zum Zeitpunkt t=2 und sohin nach dem Entfernen eines Attributs erstellt. Es wird ein dritter Hashwert 27 beschreibend den weiteren neuen Datensatz 9 zum Zeitpunkt t=2 erstellt, wobei der dritte Hashwert 27 wiederum in der zweiten Datenbank abgespeichert wird.
Es kann zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt t=0 wiederum ein weiterer erster Hashwert 25 erstellt werden, wobei der weitere erste Hashwert 25 den Datensatz 7 beschreibt. Ebenso kann zu einem Zeitpunkt nach t=l und zu einem Zeitpunkt nach t=2 ein weiterer zweiter Hashwert beziehungsweise ein weiterer dritter Hashwert erstellt werden, wobei der weitere Hashwerte die Datensätze 7, 8 zum Zeitpunkt der Erstellung der weiteren Hashwerte beschreiben.
Durch einen Vergleich der weiteren Hashwerte mit den Hashwerten 7, 8, 9 kann eine Manipulation der Datensätze nach dem Zeitpunkt des Erstellens dieser festgestellt werden.
Weitere Aspekte und Weiterbildungen
1. Computerimplementiertes Verfahren zum Verarbeiten von
personenbezogenen Datensätzen umfassend Attribute in einer Datenbank,
wobei ein ursprünglicher Datensatz und weitere ursprüngliche Datensätze durch funktionelle und/oder logische Referenzen verbunden sind,
wobei gegebenenfalls bei der Erstellung und/oder bei einer Veränderung der Datensätze mittels einer Hashfunktion ein Hashwert erstellt wird, wobei der Hashwerte die betreffenden Attribute eines Datensatzes beschreiben,
wobei die Attribute zumindest ein Zeitattribut,
Benutzerattribute und Referenzen zwischen den einzelnen
Benutzerattributen umfassen, wobei das Zeitattribut den
Zeitpunkt der Erstellung beziehungsweise der Veränderung eines Attributs oder des Datensatzes beschreibt, wobei das Benutzerattribut eine Angabe über den die Erstellung
beziehungsweise die Veränderung eines Datensatzes
vornehmenden Benutzer und/oder eines vom Benutzer zu
bedienenden Gerätes umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vom Benutzer angeordneten Veränderung eines
Eintrages des Datensatzes durch einen Benutzer ein
ursprünglicher Datensatz unverändert aufrechterhalten wird und ein neuer Datensatz umfassend den geänderten Eintrag erstellt wird, wobei neue Referenzen von dem neuen Datensatz zu den weiteren ursprünglichen Datensätzen und eine
Modifikationsreferenz von dem neuen Datensatz zu dem
ursprünglichen Datensatz erstellt werden, wobei die
Modifikationsreferenz zumindest eine zeitliche Entwicklung dokumentiert und gegebenenfalls eine funktionelle
Referenz und gegebenenfalls eine logische Referenz und gegebenenfalls eine instanzielle Referenz zwischen dem ursprünglichen Datensatz und dem zeitlich nachfolgenden
Datensatz ausgewiesen wird. Verfahren nach Aspekt 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ursprünglichen Datensätze, welche älter als eine definierte Zeitspanne sind, gelöscht und/oder überschrieben und/oder in eine weitere Datenbank ausgelagert werden. Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, dass
bei einer von einem Benutzer angeordneten Löschfunktion eines Attributwertes der betreffende Attributwert durch dessen unter Verwendung gegebenenfalls eines
applikationsspezifischen Geheimschlüssels erstellten
Hashwertes des zu löschenden Attributes überschrieben wird. Verfahren nach Aspekt 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Attributwert durch den Hashwert umfassend einen Wert zur Kennzeichnung der Überschreibung überschrieben wird. 5. Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gegebenenfalls ein erster Hashwert beschreibend den Datensatz zu einem Zeitpunkt tl und ein zweiter Hashwert beschreibend den Datensatz zu einem
Zeitpunkt t2 erstellt werden, wobei der erste Hashwert und wobei der zweite Hashwert in einer weiteren Datenbank abgespeichert werden, und zu einem Zeitpunkt tl '
gegebenenfalls ein den zum Zeitpunkt tl abgespeicherten Datensatz beschreibender weiterer erster Hashwert und zu einem Zeitpunkt t2 ' ein den zum Zeitpunkt t2 abgespeicherten Datensatz beschreibender weiterer zweiter Hashwert erstellt werden, wobei der Zeitpunkt tl ' nach dem Zeitpunkt tl und der Zeitpunkt t2'nach dem Zeitpunkt t2 liegt.
6. Verfahren nach Aspekt 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hashwert und der weitere zweite Hashwert verglichen werden .
7. Verfahren nach einem der Aspekte 5 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Hashwert und der weitere erste Hashwert verglichen werden.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte
Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der
Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung.
Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Löschen eines Datenelements aus einer
Datenstruktur, umfassend die folgenden Schritte: a) Berechnen (L01) eines Hashwertes mindestens auf Basis des zu löschenden Datenelements innerhalb einer Instanz, und b) Ersetzen (L02) des Datenelements in der Datenstruktur durch den berechneten Hashwert .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen (L01) des
Hashwertes auf Basis einer Datenstruktur, welche das
Datenelement und ein weiteres Element, insbesondere einen Seed/Salt, umfasst, geschieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest teilweise das ursprüngliche Datenelement in der Datenstruktur durch den berechneten Hashwert überschrieben wird und/oder
Bereiche des ursprünglichen Datenelements, die nicht durch den berechneten Hashwert überschrieben wurden mit anderen Daten, insbesondere randomisierten Daten, insbesondere mehrfach, überschrieben werden.
4. Computer, Computernetzwerk oder Computersystem, insbesondere verteiltes Computersystem, welches eingerichtet ist, um das Verfahren zum Löschen eines Datenelements nach einem der Ansprüche 1 - 3 auszuführen.
5. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass der Computer, das Computernetzwerk oder das Computersystem gemäß Anspruch 4 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 - 3 ausführt.
6. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach
Anspruch 5 gespeichert ist.
PCT/DE2019/100841 2018-09-24 2019-09-24 Datenbank und verfahren zur datenlöschung Ceased WO2020064055A1 (de)

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