Wie synchronisiert die Element App Nachrichten zwischen verschiedenen Geräten?
- Grundprinzip der Synchronisation
- Speicherung und Synchronisation auf dem Server
- Synchronisationsmechanismus - Sync-API
- Verifizierung und Sicherheit
- Offline-Synchronisation und Konfliktlösung
- Zusammenfassung
Grundprinzip der Synchronisation
Die Element App nutzt das Matrix-Protokoll als Grundlage für ihre Kommunikation und Synchronisation. Matrix ist ein dezentrales und offenes Protokoll für Echtzeitkommunikation, welches speziell darauf ausgelegt ist, Nachrichten und Daten zwischen verschiedenen Geräten und Clients konsistent zu halten. Wenn ein Nutzer die Element App auf mehreren Geräten verwendet, sorgt das Matrix-Protokoll dafür, dass alle Nachrichten und Statusinformationen (wie gelesene Nachrichten oder Typing-Indikatoren) automatisch zwischen diesen Geräten synchronisiert werden.
Speicherung und Synchronisation auf dem Server
Nachrichten und relevante Metadaten werden auf dem Matrix-Server zentral gespeichert. Jedes Gerät, auf dem die Element App läuft, kommuniziert mit diesem Server mittels einer REST-API. Beim Einloggen oder bei regelmäßigen Updates fragt das Gerät die neuesten Ereignisse (Nachrichten, Reaktionen, Änderungen von Räumen etc.) vom Server ab. Der Server hält somit den aktuellen Zustand der jeweiligen Räume und Ereignisse vor, sodass jedes Gerät auf denselben Informationsstand gebracht wird. Diese zentrale Speicherung auf dem Server ermöglicht es außerdem, dass nicht nur direkte Synchronisation zwischen Geräten stattfindet, sondern auch, dass neue Geräte sich den kompletten Verlauf abrufen können.
Synchronisationsmechanismus - Sync-API
Die zentrale Komponente für die Synchronisation ist die sogenannte Sync-API. Die Element App führt regelmäßige Sync-Aufrufe gegenüber dem Matrix-Server durch, bei denen sie nur die neuen oder geänderten Ereignisse seit dem letzten Sync empfängt. Dies geschieht inkrementell, um Bandbreite zu sparen und Latenzen zu reduzieren. Darüber hinaus werden dabei auch Informationen über den Lesestatus, Anwesenheit und andere Benutzeraktionen übertragen. Dadurch bleiben alle Geräte parallel immer auf dem gleichen Stand.
Verifizierung und Sicherheit
Um die Sicherheit und Vertraulichkeit der synchronisierten Nachrichten zu gewährleisten, unterstützt die Element App Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (E2EE) mittels des Megolm-Protokolls. Dabei befinden sich die Verschlüsselungsschlüssel ausschließlich auf den Geräten des Nutzers. Diese Schlüssel werden sicher zwischen den eigenen Geräten ausgetauscht, sodass auch bei der Synchronisation über den Server keine unverschlüsselten Nachrichten übertragen werden. Dadurch wird sichergestellt, dass nur der Benutzer selbst über alle Nachrichteninhalte verfügt – egal von welchem Gerät aus.
Offline-Synchronisation und Konfliktlösung
Die Element App verwaltet lokal auf jedem Gerät einen Nachrichtenverlauf und Nutzerstatus. Falls ein Gerät temporär offline ist, werden beim Wiedereinstieg alle seit dem letzten Sync fehlenden Ereignisse vom Server abgeholt. Das System ist darauf ausgelegt, Konflikte automatisch zu erkennen und zu lösen, z. B. wenn die gleiche Nachricht auf zwei Geräten bearbeitet wird. Matrix verwendet dabei eine Ereignis-basierte Historie, wodurch jederzeit eine konsistente Reihenfolge und Status aller Nachrichten gewährleistet ist.
Zusammenfassung
Zusammenfassend sorgt die Element App durch die Kommunikation mit dem Matrix-Server, die Verwendung der Sync-API sowie durch Ende-zu-Ende-Verschlüsselung dafür, dass Nachrichten und Zustände jederzeit konsistent und sicher zwischen verschiedenen Geräten des Nutzers synchronisiert werden. Diese Architektur ermöglicht eine nahtlose Nutzung der App auf mehreren Endgeräten ohne Informationsverlust oder Inkonsistenzen.