US-Studie: Internet verwundbarer als angenommen

Das Netz der Netze könnte komplett zusammenbrechen, wenn seine Hauptknotenpunkte gezielt außer Gefecht gesetzt werden. Das haben Wissenschaftler der Notre-Dame-Universität Indiana in einer Untersuchung der Netzwerk-Architektur des Internets festgestellt.

Die US-Physiker entdeckten damit eine bisher nicht bekannte Schwachstelle des Internets. Die in dem aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature veröffentlichte Studie zeigt, dass das weltweite Netz mit wahllosen Angriffen auf beliebige Knotenpunkte (Router) gut zurechtkommt. Werden jedoch zentrale Schaltstellen attackiert, über die unzählige Datenverbindungen laufen, bestehe die Gefahr eines Zusammenbruchs. Die Forscher fanden dies heraus, indem sie in einer Simulation vier Prozent der meistfrequentierten Hauptknotenpunkte des Netzes gezielt unbrauchbar machten. Die Folge: Das Netz zerfiel in unzählige, miteinander nicht mehr verbundene Teile.

Die Wissenschaftler untersuchten im Rahmen ihrer Studie zwei Arten von Netzwerken und deren Reaktion auf Manipulationen beziehungsweise Angriffe von außen. Zum einen so genannte "Exponential"-Netze, deren Knoten jeweils die gleiche Zahl von Informationen weiterleiten und damit von gleicher Bedeutung sind. Zum anderen so genannte "Scale-free"-Netze, zu denen das Internet gehört. Diese bestehen aus stark frequentierten Hauptknotenpunkten, über die ein Großteil der Daten weitergeleitet wird, sowie Leitstellen, die nur wenig Traffic aufweisen.

"Wir wollten sehen, wie die Systeme darauf reagieren, wenn man mehrere Knotenpunkte ausschaltet", so Dr. Barabasi, der Sprecher der Wissenschaftler. Das Ergebnis: In den einfacher aufgebauten "Exponential"-Netze sind die Verbindungen gekappt, sobald Knotenpunkte wahllos entfernt werden, da jeder Knoten gleich wichtig ist. Anders sieht es bei den "Scale-free"-Netzen aus. Dort wird der Informationsfluss nur sehr selten gestoppt, wenn beliebige Schaltstationen außer Gefecht gesetzt werden.

Anders sieht es aus, wenn zentrale Knotenpunkte ausgeschaltet werden. Als die Forscher ein Prozent der Hauptstellen ausknockten, stellten sie fest, dass die Informationen doppelt soviel Stationen benötigten, um an ihr Ziel zu gelangen. Ein Ausfall von vier Prozent der meistfrequentierten Router habe zu einem Absturz des kompletten Netzes geführt. Nach Meinung von Dr. Barabasi könnten Hacker mit diesem Wissen großen Schaden anrichten und das Internet komplett zum Absturz bringen. Er forderte daher, die zentralen Router des Netzes noch stärker zu schützen. (jma)