Finde ich es im wiki nur nicht, oder gibt es in der Tat keine Definition darüber, welche Zeichen in key verwendet werden dürfen?
Bei taginfo steht lediglich
D.h. also ein Leerzeichen ist durchaus ein valides Zeichen im Key?! 
Nein, zumindest JOSM sagt: ungültig.
Du musst unterscheiden zwischen dem was die API schluckt (d.h. max 255 Zeichen aber ansonsten keine Restriktionen) und der Konvention was ein vernünftiger Key ist.
Die üblichen Zeichen sind meiner Meinung nach:
a-z A-Z 0-9 : - _
Bindestrich: bei Namen, z.B. name:sr-Latn
Doppelpunkte natürlich bei subkeys, z.B. generator:source
Unterstriche auch häufig, z.B. man_made
Ziffern, wie in fuel:e10 - aber auch im von vielen nicht gerne gesehen name_1
An sich gibt es aber zunächst einmal keinen Grund dort Zeichen zu verbieten - keys dürfen technisch gesehen Unicode enthalten, auch wenn man das besser nicht ausnutzen sollte.
Naja, aber auch bei “Good practice” oder sonst wo (außer taginfo und halt hier allgemein in der Community) habe ich keinen Anhaltspunkt für genau diese “Aussagen” entnehmen können…
Für die Values – ausgenommen Freitextfelder – ist das übrigens auch die übliche, “mündlich” überlieferte gute fachliche Praxis.
Meiner Meinung nach sollte auch der Umgang mit Großbuchstaben nach Möglichkeit vermieden werden, da diese nicht synonym zu Kleinbuchstaben verwendet werden können, was mitunter zu Fehlern führt.
Grüße
Im normalen “Namen” von Keys auf jeden Fall, zwei Ausnahmen fallen mir aber spontan ein:
Zusammen mit ref: und Abkürzungen werden häufig Großbuchstaben verwendet. Außerdem, wenn im Key ein Länderkürzel auftaucht. Als Beispiel: “phone:it” ist eine Telefonnummer, an der man jemanden italienischsprachigen erreicht - z.B. in zweisprachigen Gebieten gibt es das durchaus. “phone:IT” ist eine italienische Telefonnummer, die nur innerhalb des Landes erreicht werden kann, z.B. nur national erreichbare 0800-Nummern.
Und vergess die “Währungen” bei payment nicht 
Ergibt sich das nicht automatisch daraus, daß für Keys britisches Englisch verwendet werden soll? Damit bleibt doch nur die Frage, welche Sonderzeichen erlaubt sind.
Also:
Das SOLL ist hier wie so oft das Problem und verursacht das große Chaos…Ganz OSM besteht quasi nur aus Empfehlungen was zu tun und wenn es wer anders macht ist es auch ok. Das gibt eben einen großen Wildwuchs mit vielen uneinheitlichen Lösungen.
Nur ein paar Beispiele aus Taginfo:
https://taginfo.openstreetmap.org/keys/%E6%BF%B1%E6%B5%B7%E9%99%B8#overview
https://taginfo.openstreetmap.org/keys/%DF%9F%DF%8A%DF%98%DF%8A%DF%B2%DF%93%DF%8A%DF%AE
https://taginfo.openstreetmap.org/keys/fuel%3A%D0%90%D0%B8_-_97
https://taginfo.openstreetmap.org/keys/phone%3Ah%C3%BCtte#overview
usw. + diverse Keys mit Leerzeichen
Wäre mal interessant, wieviel Unicode da noch in den Keys steckt.