Corona-App: Das müssen iPhone- und Android-User wissen

Zur Covid-19-Bekämpfung kommt neuartige Software für Android und Apples iOS. Dieser Beitrag dreht sich um die wichtigsten Fragen und Antworten.

Apple und Google erleichtern die Entwicklung von Corona-Warn-Apps, indem sie neuartige Software-Funktionen für Android und iOS zur Verfügung stellen. Zu den Updates folgen weiter unten alle wichtigen Details.

Die Betreiber der beiden dominierenden Smartphone-Plattformen verhelfen damit Proximity-Tracing-Anwendungen zum Durchbruch, die auf dem dezentralen Ansatz basieren (Speicherung sensitiver Daten auf den Mobilgeräten).

Das Nachsehen haben die Staaten, die auf ein zentralisiertes Tracing-System setzen (mit Speicherung sensitiver User-Daten auf einem zentralen Server). In Europa sind dies unter anderem Frankreich und Grossbritannien.

Bislang scheint es ein unlösbares technisches Problem zu geben: Bluetooth Low Energy (BLE) taugt laut unabhängiger Experten nicht für zuverlässiges Proximity Tracing. Die bereits lancierten Corona-Warn-Apps, die ohne Apple-Google-Schnittstellen laufen, sorgen darum mit technischen Problemen und Unzuverlässigkeiten für Schlagzeilen.

Dies soll mit der «Exposure Notification»-Technologie von Apple und Google entscheidend bessern. Allerdings müssen die beiden Betreiber der weltweit dominierenden Smartphone-Plattformen erst noch unter Beweis stellen, dass ihre Schnittstellen gewisse «Flaschenhälse» beseitigen.

Es gibt gleich mehrere. Sie alle betreffen den stromsparenden Modus von Bluetooth, BLE genannt.

Und zwar ist das der spezielle Modus, bei dem jedes Gerät mit jedem anderen Gerät «plaudern» kann. Dazu verwendet Bluetooth sogenannte Beacons («Leuchttürme»). Deren Signale werden von allen BLE-Geräten empfangen und der Empfänger entscheidet dann, was er damit machen will.

Jeder App-Nutzer sendet permanent Beacon-Signale aus und die Geräte im Umfeld empfangen diese. Da jedes Beacon auch eine Geräte-ID mitsendet, lässt sich so einfach einsammeln, welche Mobilgeräte sich begegnet sind.

Das Problem ist allerdings, dass BLE bis zu 30 Meter weit sendet. Für Coronavirus-Ansteckungen sind aber nur Annäherungen auf wenige Meter von Belang.

Deshalb messen Proximity-Tracing-Apps beim Signalempfang zusätzlich, wie «laut» die von einem anderen Handy übertragenen Daten ankommen, also die sogenannte Signalstärke. Diese nimmt mit zunehmender Distanz stark ab.

Dummerweise senden nicht alle Smartphone-Marken und Modelle ihr Bluetooth-Signal mit identischer Stärke. Die Handy-Marke lässt sich aber glücklicherweise aufgrund der Geräte-ID des Beacons erkennen.

Die Entwickler von Corona-Apps führen umfangreiche Tabellen, die die Sendeleistung einzelner Handy-Modelle berücksichtigen. Erst dann kann die jeweilige Tracing-App nur Kontakte innerhalb weniger Meter protokollieren. Und selbst dann kommt es zu Abweichungen, etwa weil ein Körperteil dazwischen ist oder ein Objekt Signale abprallen lässt.

Diese technischen BLE-Herausforderungen sind mit ein Grund, warum Google und Apple eine gemeinsame Tracing-Schnittstelle entwickeln. Für sie ist es am einfachsten, die nötigen Daten von allen Herstellern einzusammeln. Darauf aufbauend gilt es die Tracing-Technik zu kalibrieren.

Um BLE-Distanzbestimmungen zu präzisieren, können die in Smartphones verbauten Sensoren herangezogen werden. Über das Gyroskop (Rotationssensor), den Neigungssensor und Helligkeitssensor lässt sich bestimmen, ob ein Gerät in der Hand gehalten wird oder in einer Tasche steckt.

Vor der Lancierung der Apple-Google-Schnittstellen stellen sich für Corona-Warn-Apps wichtige Fragen:

• «Wie schnell kann ein anderes Mobiltelefon erkannt werden?» und
• «Wie zuverlässig oder robust ist diese Erkennung?»

Diese Fragen seien schwer zu beantworten, urteilt der Proximity-Experte Mathias Haussmann vom Schweizer Start-up Uepaa. In einem Interview mit venturekick.ch äusserte er sich zu den technischen Hürden der Betriebssysteme und den physikalischen Hürden und meinte: «Was im Labor funktioniert hat, stösst bereits an der Bushaltestelle an seine Grenzen.» Und zur Hauptverkehrszeit an einem stark frequentierten Bahnhof falle die Technik möglicherweise komplett aus.

Hinweis: Einzelne Abschnitte dieses Beitrages basieren auf einem Hintergrundbericht der Nachrichtenagentur SDA.

Bluetooth-basierte Proximity-Tracing-Apps sollen helfen, Coronavirus-Ansteckungen nachzuverfolgen. Das heisst, es handelt sich um eine Erweiterung des klassischen Contact Tracing, das die Gesundheitsbehörden durchführen. Und das als unverzichtbar gilt in der Seuchenbekämpfung.

Proximity-Tracing-Apps erfassen automatisch, wenn sich Smartphones nahekommen (auf wenige Meter) und dies über eine gewisse Zeit (mehrere Minuten). Falls sich später herausstellt, dass eine Person an Covid-19 erkrankt ist, kann sie frühere «Kontakte» schnell und anonym warnen.

Alarmierungen über die App sind freiwillig. Bevor Benachrichtigungen verschickt werden, muss die infizierte Person einen Verifizierungscode eingeben, um Missbrauch zu verhindern. Dieser Code wird vom Staat zur Verfügung gestellt.

Eine ganz spezielle.

Apple entschied im März 2020, beim Proximity Tracing den Ansatz zu unterstützen, den das Konsortium DP-3T unter Leitung der Eidgenössisch-Technischen Hochschulen Lausanne (EPFL) und Zürich (ETHZ) erarbeitet hat.

Apple und Google haben nicht nur das Konzept der dezentralen verschlüsselten Speicherung von Kontaktlisten auf den Smartphones von der DP-3T-Forscherinitiative übernommen, sie befinden sich «aktuell auch in einem gemeinsamen Entwicklungsprozess», wie die «Welt» berichtete.

DP-3T entwickelt die offizielle Schweizer Corona-Warn-App, die ab Mitte Mai verfügbar sein soll. Allerdings könnte sich die offizielle Lancierung verzögern, da der Bundesrat gemäss einem aktuellen Parlamentsbeschluss den gesetzlichen Rahmen für den Einsatz der App präzisieren muss. Zudem ist nicht bekannt, wie gut die Distanzbestimmung der DP-3T-App (über BLE) funktioniert. Der Epidemiologe Marcel Salathé, einer der Projektverantwortlichen, hat kürzlich öffentlich gesagt, dass es ohne Apple-Google-Schnittstelle nicht gehe.

Wobei umgekehrt das Silicon Valley von Schweizer Erfahrungen beim Proximity Tracing profitiert: Dass Apple und Google früher als ursprünglich angekündigt bereits erste Beta-Software ausliefern konnten, sei der relativ engen Kooperation mit den Forschern und Entwicklern bei DP-3T zu verdanken, will die «Welt» aus zuverlässiger Quelle wissen.

In erster Linie für alle Entwickler von Bluetooth-basierten Proximity-Tracing-Apps, die den dezentralen Ansatz der Datenspeicherung verfolgen, wie ihn die «Schweizer Lösung» des Software-Konsortiums DP-3T vorsieht.

In zweiter Linie ist die Initiative von Apple und Google nicht nur für Smartphone-User relevant, sondern für alle Menschen auf dem Planeten. Alle sind von Covid-19 betroffen. Und alle profitieren von einer effizienteren Bekämpfung.

Die Apple-Google-Schnittstellen sollen insbesondere die Probleme mit Bluetooth Low Energy (BLE) lösen. Wie gut das tatsächlich klappt, werden erst Praxistests zeigen.

Ja, aber ...

Die Proximity-Tracing-Technik kommt per Software-Update auf das Smartphone. Zustimmen muss man jedoch explizit, die Teilnahme ist Opt-in, das heisst, man muss extra ein Häkchen setzen in den System-Einstellungen. Auf dem iPhone ist das unter > «Privatsphäre» > «Health» möglich.

Nein. Aber das digitale Proximity-Tracing kann sich dank Apple und Google durchsetzen. Die beiden weltweit führenden Plattformen erleichtern die User-Teilnahme massiv, wenn sie die Technik auf den Smartphones verfügbar machen.

Je mehr Leute teilnehmen, desto grösser der Nutzen: So wird es in wissenschaftlichen Modellen prognostiziert. Wenn über 60 Prozent der Bevölkerung (User) mitmachen, kann die Zahl der Ansteckungen massiv gesenkt werden.

Siehe auch: Wie geht es nach Covid-19 weiter?

Es gibt noch keine verlässlichen, unabhängigen Angaben. Die Software ist erst als Beta-Testversion verfügbar.

Unabhängige Experten haben Zweifel angemeldet, dass die Distanzbestimmung über Bluetooth ausreichend zuverlässig sei, um auf wenige Meter genau zu messen. Tatsächlich kann die Bluetooth-Signalstärke durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt werden, wie Wände oder dergleichen.

Ob die theoretischen Befürchtungen berechtigt waren, erfahren wir frühestens dann, wenn die «Exposure Notification»-Software von Apple und Google auf iPhones und Android-Smartphones verfügbar und in die nationalen Corona-Warn-Apps implementiert worden ist. Dies soll laut offiziellen Ankündigungen ab «Mitte Mai» der Fall sein.

Grundsätzlich ist festzuhalten, dass es wie beim herkömmlichen Contact Tracing (über Befragungen durch Menschen) zu sogenannten «False Positives» kommt. Das ist zu erwarten und kein Grund, das Vorgehen zu ändern. Der Nutzen der Kontaktverfolgung ist wissenschaftlich erwiesen.

Siehe auch: Wie sieht der Zeitplan aus?

Google und Apple legen nicht fest, ab wann ein aus epidemiologischer Sicht relevanter Handy-«Kontakt» zustande gekommen ist, das bleibt den Stellen überlassen, die für die nationalen Corona-Warn-Apps verantwortlich sind. In der Regel dürften das staatliche Gesundheitsbehörden sein.

Nach gängigem epidemiologischen Modell geht man davon aus, dass sich Personen mehrere Minuten mindestens zwei Meter nahe gekommen sein müssen, um sich mit dem neuen Coronavirus (SARS-CoV-2) zu infizieren. Dies wird auch beim herkömmlichen Contact Tracing berücksichtigt.

Ja.

Apple und Google machen ihre Smartphone-Schnittstellen für Proximity-Tracing-Apps grundsätzlich für jeweils eine Anwendung pro Land verfügbar. In der Schweiz ist das die vom DP-3T-Konsortium entwickelte Anwendung.

Die von Apple und Google verfügte Begrenzung auf eine App pro Land soll dafür sorgen, dass mehr Nutzer sie installieren. Zudem will man einen Flickenteppich aus verschiedenen Apps verhindern, wie es am 4. Mai hiess. Wenn jedoch Staaten beschliessen, verschiedene Apps für einzelne Regionen zu lancieren, sei man bereit, sie dabei zu unterstützen.

In Deutschland könnte die Grundregel einer App pro Land relevant werden. Die Bundesregierung beauftragte vergangene Woche den Software-Konzern SAP und die Deutsche Telekom mit der Entwicklung ihrer Corona-App – sie stehen daher erst ganz am Anfang. Zugleich gibt es unter anderem eine Firmengruppe rund um das Beratungsunternehmen PwC Deutschland und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, die nach eigenen Angaben in wenigen Tagen eine funktionsfähige App präsentieren wollen.

Apple nennt die Proximity-Tracing-Software «ExposureNotification», bei Google wird sie «Exposure Notification API» genannt. APi steht für Programmierschnittstelle.

«Exposure Notification» klingt nicht sehr sexy, ja. Apple und Google haben diese Bezeichnung gewählt, um ihre Distanz zum digitalen Contact Tracing zu signalisieren. Sie stellen die Plattformen und die Software zur Verfügung, die es braucht, um die Annäherung von Mobilgeräten zu protokollieren und betroffene Nutzer zu benachrichtigen. Sie sammeln aber keine User-Daten und haben auch nichts mit dem sogenannten Verifizierungsprozess (Covid-19-Fälle) zu tun.

Für das Informieren der Betroffenen zeichnen die staatlichen Gesundheitsbehörden verantwortlich. Sie müssen die Server betreiben, die die rasche und anonyme Alarmierung von möglicherweise Infizierten durch die App gewährleisten.

Es gibt, wie fast immer, mehrere.