Definition: Matrix ist ein offenes, föderiertes Protokoll für Echtzeit-Kommunikation wie Chat, Sprach- und Videoanrufe. Viele unabhängige Server tauschen Nachrichten nach gemeinsamen Regeln aus. Nachrichten lassen sich Ende-zu-Ende verschlüsseln, und jede Organisation kann ihren eigenen Server betreiben.
Was ist Matrix?
Die meisten Messenger gehören einem einzigen Anbieter. Alle Nachrichten laufen über dessen Server, und wer mitreden will, braucht ein Konto genau dort. Matrix funktioniert anders. Es ist ein offener Standard, den jeder umsetzen darf.
Ein Bild: Matrix funktioniert wie E-Mail. Sie haben Ihr Postfach bei Ihrem Anbieter, Ihr Kunde bei einem anderen, und trotzdem können Sie sich schreiben. Bei Matrix sieht eine Adresse etwa so aus: @anna:beispiel.de.
Matrix entstand 2014. Heute pflegt die gemeinnützige Matrix.org Foundation den Standard. Die erste stabile Version der Spezifikation erschien 2019.
So funktioniert Matrix
Homeserver
Jeder Nutzer hat ein Konto auf einem Homeserver. Dort liegen seine Räume und Nachrichten. Der bekannteste Homeserver heißt Synapse. Weitere sind etwa Dendrite und Conduit.
Räume
Unterhaltungen finden in Räumen statt, auch Direktnachrichten zwischen zwei Personen. Jeder beteiligte Server hält eine Kopie des Raums. Fällt ein Server aus, geht der Verlauf nicht verloren.
Föderation
Homeserver tauschen Nachrichten direkt miteinander aus. Eine Organisation kann ihren Server aber auch geschlossen betreiben oder nur mit ausgewählten Partnern verbinden.
Clients
Für Nutzer zählt die App. Die bekannteste heißt Element und läuft im Browser, auf dem Desktop und auf dem Handy. Daneben gibt es viele weitere Apps.
Ende-zu-Ende-Verschlüsselung
Matrix verschlüsselt Nachrichten auf Wunsch so, dass nur die Teilnehmer sie lesen können. Auch der Server sieht dann nur unlesbare Daten. Dafür gibt es zwei Verfahren:
- Olm: sichere Verbindung zwischen zwei Geräten, nach dem Double-Ratchet-Prinzip, das auch Signal nutzt.
- Megolm: effiziente Verschlüsselung für Räume mit vielen Teilnehmern.
Damit niemand ein fremdes Gerät einschleust, sollten Nutzer neue Geräte bestätigen. Element zeigt dafür eine Prüfung mit Emojis oder einem QR-Code.
Brücken zu anderen Diensten
Über Brücken (Bridges) verbindet Matrix sich mit anderen Chat-Diensten, etwa mit Slack, Telegram oder WhatsApp. Bekannt sind die Brücken des Projekts mautrix. So können Nutzer aus Matrix heraus mit Kontakten in anderen Netzen schreiben.
Wichtig für die Sicherheit: An der Brücke müssen Nachrichten entschlüsselt werden, damit der andere Dienst sie versteht. Brücken brauchen deshalb klare Regeln, wer sie nutzen darf und welche Inhalte hinausgehen.
Matrix im öffentlichen Sektor
- BwMessenger: der Messenger der Bundeswehr.
- TI-Messenger: der Standard der gematik für den sicheren Austausch im deutschen Gesundheitswesen.
- Tchap: der Messenger der französischen Verwaltung.
- openDesk: der Arbeitsplatz für die deutsche Verwaltung nutzt Element für den Chat.
Gründe dafür sind die Kontrolle über die eigenen Daten, offene Standards ohne Bindung an einen Anbieter und die Möglichkeit, Behörden untereinander zu verbinden.
Vorteile
- Datenhoheit: Nachrichten und Metadaten liegen auf Ihrem eigenen Server.
- Offener Standard: Keine Abhängigkeit von einem einzelnen Hersteller.
- Verbindung nach außen: Gezielte Föderation mit Partnern statt geschlossener Inseln.
- Verschlüsselung: Ende-zu-Ende-Verschlüsselung für private Unterhaltungen.
Grenzen und Herausforderungen
- Betrieb: Ein eigener Homeserver braucht Pflege, Updates und Backups.
- Metadaten in der Föderation: Beteiligte Server sehen, wer in einem Raum ist und wann geschrieben wird, auch wenn der Inhalt verschlüsselt ist.
- Schlüsselverwaltung: Wer alle Geräte verliert und kein Schlüssel-Backup hat, kann alte Nachrichten nicht mehr lesen.
- Brücken: Sie heben die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung an der Übergabestelle auf.
Matrix in SecTepe.Comm
Der Chat in SecTepe.Comm beruht auf Matrix mit dem Server Synapse und der App Element. Dazu kommen Keycloak, PostgreSQL, Jitsi, LiveKit und mautrix. Direkte Nachrichten und Räume mit Einladung sind von Haus aus Ende-zu-Ende-verschlüsselt. Der Server läuft allein oder verbindet sich gezielt mit Partnern, denen Sie trauen. Mehr zum Zusammenspiel mit Videokonferenzen lesen Sie im Beitrag Matrix und Jitsi: Ende-zu-Ende-verschlüsselte Kommunikation.
Fazit
Matrix ist ein offener Standard für Chat und Anrufe, bei dem viele Server zusammenarbeiten statt einer zentralen Plattform. Organisationen behalten so die Kontrolle über ihre Daten und können sich trotzdem mit Partnern verbinden. Für einen sicheren Betrieb braucht es gepflegte Server, bestätigte Geräte und klare Regeln für Brücken.
Häufige Fragen zu Matrix-Protokoll
Was ist Matrix einfach erklärt?
Matrix ist ein offener Standard für Chat, Sprach- und Videoanrufe. Statt eines zentralen Anbieters gibt es viele Server, die miteinander sprechen. Jede Organisation kann ihren eigenen Server betreiben und trotzdem mit Nutzern auf anderen Servern schreiben, ähnlich wie bei E-Mail.
Ist Matrix ein Messenger?
Matrix selbst ist ein Protokoll, also eine Sammlung von Regeln. Die Messenger-App, die die meisten nutzen, heißt Element. Es gibt aber viele weitere Apps für Matrix. Wenn von „Matrix-Messenger“ die Rede ist, meint man meist eine solche App zusammen mit einem Matrix-Server.
Ist Matrix sicher und Ende-zu-Ende-verschlüsselt?
Matrix unterstützt Ende-zu-Ende-Verschlüsselung mit den Verfahren Olm und Megolm. Sie beruhen auf dem Double-Ratchet-Prinzip, das auch Signal nutzt. In Element sind private Unterhaltungen standardmäßig verschlüsselt. Wichtig sind aber auch ein gut gepflegter Server, die Prüfung der Geräte und klare Regeln für Brücken zu anderen Diensten.
Was ist der Unterschied zwischen Matrix, Signal und WhatsApp?
Signal und WhatsApp sind zentrale Dienste: Alle Nutzer hängen am Server eines Anbieters. Bei Matrix kann jede Organisation einen eigenen Server betreiben und selbst entscheiden, mit welchen anderen Servern er sich verbindet. So bleiben Daten und Metadaten im eigenen Haus.
Wer nutzt Matrix?
Neben vielen Unternehmen und Open-Source-Projekten setzen auch Behörden auf Matrix. Beispiele sind der BwMessenger der Bundeswehr, der TI-Messenger im deutschen Gesundheitswesen und Tchap, der Messenger der französischen Verwaltung.
Was ist Synapse?
Synapse ist der bekannteste Server für Matrix, in der Fachsprache ein Homeserver. Er speichert Konten und Räume und tauscht Nachrichten mit anderen Servern aus. Es gibt weitere Homeserver, etwa Dendrite oder Conduit.