Apple macht dicht: Neues Dateisystem mit nativer Verschlüsselung

Der US-Computerkonzern Apple will mit dem sogenannten Apple File System (APFS) zusammen mit macOS "Sierra" ein neues Dateisystem für all seine Geräte und Betriebssysteme einführen, bei dem man ein Hauptaugenmerk auf die Sicherheit der Daten der Nutzer durch eine tief verankerte Verschlüsselung legt. Apple erwähnte das neue APFS zwar nicht während seiner gestrigen Eröffnungsansprache zur Worldwide Developer Conference 2016 (WWDC), doch inzwischen hat man umfangreiche Informationen in Form einer Entwickler-Dokumentation zur Verfügung gestellt. Offenbar soll APFS einen deutlichen Fortschritt gegenüber dem bisher von Apple verwendeten Dateisystem HFS+ bieten und bedient sich dabei auch bei Vorbildern wie dem von Sun einst entwickelten ZFS. APFS soll auf allen Geräten von der Apple Watch, über iPhone und iPad bis hin zu iMacs und MacBooks Verwendung finden.


Wie aus der Dokumentation von Apple hervorgeht, steckt das APFS noch mitten in der Entwicklung, so dass es noch nicht als Startlaufwerk, für Time Machine oder als Teil eines Fusion Drives bzw. auch nicht mit einer File-Vault-Verschlüsselung verwendet werden kann. Außerdem ist APFS noch nicht agnostisch bezüglich der Groß- und Kleinschreibung von Dateinamen. Es sollte deshalb generell nur auf Testlaufwerken verwendet werden, die nicht für den produktiven Nutzungsalltag relevant sind.

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APFS nutzt Inodes als Grundlage und unterstützt dabei die 64-Bit-Nummerierung. Mit der Einführung von Zeitstempeln im Nanosekunden-Maßstab können Schreibvorgänge nun noch viel genauer nachvollzogen werden und es wird eine Copy-on-Write Metadaten-Erfassung eingeführt, die Apple als "Crash Protection" bezeichnet. Damit sollen Schäden verhindert werden, falls das jeweilige System während eines Schreibvorgangs zum Beispiel plötzlich keinen Strom mehr bekommt.

Ebenfalls neu ist unter anderem die TRIM-Unterstützung, was laut Apple Teil einer Optimierung für die Nutzung auf SSDs und anderen Flash-Speicher-basierten Medien ist. Besonders hervorzuheben ist auch, dass Apple hier nun auf eine native Verschlüsselung setzt, wobei der Nutzer die Wahl hat. Es kann ohne Verschlüsselung, mit Single-Key- oder Multi-Key-Verschlüsselung gearbeitet werden, wobei die Unterstützung verschiedener Technologien von der jeweiligen Hardware abhängt.

Mit dem nun neu eingeführten Write Coalescing werden Schreibanfragen nun außerdem zusammengefasst, um den physikalischen Speicherplatz effektiver zu nutzen. Apple führt außerdem mit den sogenannten Snapshots und Clones ein den Schattenkopien von Microsoft nicht unähnliches Feature ein. Die Snapshots bilden jeweils eine nur zu lesende Abbildung des Dateisystems, bei dem Veränderungen als Teil des Snapshots gespeichert werden, während sich das Dateisystem vom Zustand des Abbilds entfernt. Clones ermöglichen hingegen mit ihrer zusätzlichen Möglichkeit des Schreibens die Erstellung schneller Abbilder des Dateisystems, so dass eine Versionierung möglich ist.

Hinzu kommt auch noch die Einführung des sogennanten Space Sharings, bei dem mehrere Laufwerke auf Basis des gleichen physikalischen Speicherplatzes geschaffen werden können. Dadurch ist der Ausbau des physikalischen Speichers im Lauf der Zeit möglich, ohne dass man die logischen Laufwerke in ihrer Größe verändern muss, zum Beispiel wenn man auf einer 1-Terabyte-SSD etwa vier 1-TB-Volumen anlegt.

APFS wird bereits jetzt zusammen mit den ersten Vorabversionen von Apple macOS "Sierra" für die auf der WWDC anwesenden Entwickler zugänglich gemacht. Mit der Verfügbarkeit der Developer Preview und der im Juli beginnenden öffentlichen Betaphase von "Sierra" wird es dann auch breiter erhältlich sein.