Trotz seiner hohen Fehlertoleranz ist das Internet durch gezielte Angriffe stark gefährdet
Amerikanische Physiker weisen auf ein Paradox bestimmter Netzwerke hin, das von Crackern ausgebeutet werden könnte.
Physiker der University of Notre Dame sind der Meinung, dass bestimmte Netzwerke wie das der Neuronen im Gehirn, der sozialen Beziehungen zwischen Menschen oder der Verbindungen in einer Zelle ebenso wie das Internet und das WWW höchst robust gegenüber Störungen sind. Wegen ihrer Redundanz können solche komplexen Systeme Störungen im lokalen Bereich gut verkraften. Allerdings seien derartige Netzwerke trotz ihrer Robustheit gleichzeitig extrem verletzlich, wenn durch Angriffe oder Störungen einige Knoten beschädigt werden oder ausfallen, die eine entscheidende Rolle für die Sicherstellung der Konnektivität des gesamten Systems spielen. Im Gegensatz zu zufälligen oder "exponentiellen" Netzwerken, bei denen alle Knoten ungefähr dieselbe Zahl von Verbindungen besitzen und so eine homogene Struktur aufweisen, sind das WWW, das Internet und andere große Netzwerke inhomogen, weil hier manche Knoten nur wenig und andere, statistisch signifikante Knoten sehr stark vernetzt sind.
Nimmt man bei den homogenen Netzwerken eine kleine Zahl von Knoten weg, wird die Entfernung zwischen den noch verbleibenden Knoten größer und nimmt die Zahl der Fehler zu, da alle Knoten gleichermaßen zum Durchmesser des Netzwerks beitragen. Der Durchmesser wird durch die Zahl der Schritte definiert, die notwendig sind, um von einem beliebigen Knoten zu einem anderen zu kommen. Ganz anders ist dies bei den inhomogenen Netzwerken, bei denen "der Durchmesser bei einer zunehmenden Zahl von Fehlern unverändert bleibt. Auch wenn 5 Prozent der Knoten ausgefallen sind, ist die Kommunikation zwischen den verbleibenden Knoten davon unbeeinträchtigt."
Wenn aber Angreifer nicht zufällig Knoten ausschalten, sondern gezielt die am meisten vernetzten Knoten als Ziel nehmen, verändert sich der Durchmesser und damit die Leistungsfähigkeit schnell. Wenn man beim Internet bis zu 2,5 Prozent der Knoten (Router) zufällig entfernt, bleibt der Durchmesser davon unbeeinträchtigt. Nimmt man hingegen dieselbe Prozentzahl der am meisten vernetzten Knoten heraus, was einem gezielten Angriff entsprechen würde, dann verdreifacht sich der Durchmesser, bei einem Prozent verdoppelt er sich. "Auch wenn man allgemein glaubt, dass Angriffe auf Netzwerke mit einem verteilten Ressourcenmanagement weniger erfolgreich seien, weisen unsere Ergebnisse darauf hin, dass die topologische Schwäche der gegenwärtigen Netzwerke, die auf ihrer inhomogenen Konnektivitätsverteilung beruht, sich schwerwiegend auf ihr Überstehen von Angriffen auswirkt, was von jenen ausgebeutet werden könnte, die versuchen, diese Systeme zu schädigen."
Damit meinen die Autoren beispielsweise die zu Beginn des Jahres erfolgten DDoS-Angriffe auf große, hoch vernetzte Websites wie Yahoo. Würden Cracker sich das Wissen über die Sicherheitsrisken des Internet und des Web zu eigen machen, so die Wissenschaftler, könnten sie großen Schaden anrichten.
Mehr in Telepolis: Die Achillesferse des Internet. (fr)
