AM 2. NOVEMBER 1988, sechs Tage vor seinem dreiundzwanzigsten Geburtstag, schickte Robert Tappan Morris jun., bisher unbescholtener Student der Informatik, einen Computerwurm auf Reisen, fahrlässig und etwas benommen von Experimentierfreude, wie er später aussagen sollte. Das als Internet worm in die Geschichte eingegangene Progrämmchen replizierte sich in der Art eines Computervirus und lähmte Tausende der 60 000 am grössten amerikanischen Forschungsnetzwerk angeschlossenen Rechner, bevor die weitere Ausbreitung der Seuche dank einem Alarm gestoppt werden konnte, den der entsetzte Zauberlehrling über einen Kollegen hatte auslösen lassen. Weiteren Schaden hinterliess der Schmarotzer, einmal von den befallenen Maschinen entfernt, keinen.
Und die Moral? Robert Tappan Morris sen., ein allseits respektierter Experte für Computersicherheit, bezeichnete das Erzeugnis seines Sprösslings als den «folgenreichsten Wurm des Computerzeitalters», und Fachkreise diskutierten ausgiebig über die Sicherheitslücken, die der Wurm in Unix, einem damals noch vorwiegend an Hochschulen verbreiteten Betriebssystem für Computer, zutage gebracht hatte. Morris Tappan der Jüngere dagegen musste sich nach seiner gerichtlichen Verurteilung sechsstelliger Salärangebote aus der Wirtschaft erwehren, und das Internet schliesslich - so der Name des geschädigten Netzwerks - machte Wurm sei Dank zum erstenmal Schlagzeilen.
DAS INTERNET: Über Nacht war es da. Alle hat es uns überrascht, als wir erst dabei waren, eifrig über seine Zukunft nachzudenken. Denn irgendwann musste es ja kommen, dieses Netz, an das wir uns, Privatpersonen und Firmen, Schüler und Studenten, alle mit Rechnern und Rechnernetzen anschliessen und gegenseitig erreichen können, so simpel wie per Telefon. Und wie wir uns auseinandergesetzt haben mit dem mühseligen Marsch der Menschheit zum allumfassenden Computernetzwerk, und wie uns schon die Haare zu Berge gestanden sind angesichts all der technischen, wirtschaftlichen und politischen Herausforderungen, die es dabei zu bewältigen gälte, hat es uns plötzlich entgegengegrinst wie das Gesicht aus dem Vexierbild: «Mensch, bist du blöd. Sieh her, und du wirst mich erkennen. Ich bin hier. Ich bin das Netz.»
Das Internet umfasste 1969 gerade vier Rechner. Heute bilden es 60 000 Netze und sieben Millionen Rechner, 70 000 allein in der Schweiz. Zählt man den E-Mail-Austausch mit Drittnetzen dazu, so lässt das Netz derzeit schätzungsweise 40 Millionen Menschen auf der ganzen Welt miteinander kommunizieren. Dass es soweit kommen konnte, verdanken wir einer Reihe von Leuten, die, von Berufes wegen oder freiwillig, ein zu reinen Forschungszwecken begonnenes Projekt zu einer Realität reifen liessen, an der keiner mehr vorbeikommt. Das ist das Schöne am Internet, dass mit dieser riesigen Infrastruktur ein globales Dorf heranwuchs, ein Dorf, das keine zentrale Autorität kennt und in dem jeder mit jedem von gleich zu gleich verkehren und seine Ideen vorstellen kann. Das Erstaunliche am Internet dagegen ist der Umstand, dass die Zeche für ein Projekt, das noch immer etwas vom Geist jenes Jahres 1968 atmet, ausgerechnet von jener Institution bezahlt wurde, die sich die Blumenkinder von damals zum Gegner erkoren hatten: dem Pentagon.
DAS GEHEIMNIS des Internet schlummert tief unten in seinen Protokollen. In einer Zeit, da selbst Mitglieder königlicher Häuser dem Zeitgeist gelockerter Sitten folgen und, öffentlich akklamiert, Protokolle Protokolle sein lassen, durfte das Protokoll ausgerechnet in der Computerei seine Renaissance erleben. Das Transmission Control Protocol/Internet Protocol, in der Branche besser bekannt unter dem Akronym TCP/IP, steht für weit über hundert komplizierte Prozeduren, die haargenau vorschreiben, wie sich zwei Computer im Gespräch zu benehmen haben. Protokolle stellen sicher, dass der Inhalt einer Kommunikation unversehrt zum Empfänger gelangt oder zumindest gemeldet werden kann, die Übermittlung werde besser wiederholt. Mit öffentlichen Geldern an Hochschulen entwickelt und deshalb frei zugänglich, hat sich TCP/IP inzwischen zu einem der beliebtesten Kommunikationsprotokolle gemausert. TCP/IP läuft heute auf jedem Computer und über jedes erdenkliche Übertragungssystem.
Die Grundgedanken zu TCP/IP stammen aus den frühen sechziger Jahren. Die Rand Corporation, Amerikas erste Denkfabrik in Sachen kalter Krieg, fragte nach einem Computernetzwerk, das in der Lage wäre, einen Atomkrieg zu überstehen. Paul Baran, ein Mitarbeiter von Rand, äusserte in der Schrift «On Distributed Communication Networks» den für das Jahr 1962 revolutionären, aber einleuchtenden Gedanken, ein atombombensicheres Netz dürfe von keiner zentralen Autorität aus gesteuert werden, die vom Gegner identifiziert und ausgeschaltet werden könnte. Zusammengesetzt aus gleichberechtigten Knoten, solle es sogar dann weiterarbeiten, wenn es lädiert oder in Stücke zerschnitten wäre. Dieses Netz dürfe nicht wie bisherige Netze leitungsvermittelt, sondern müsse paketvermittelt arbeiten; letzteres gilt als der technisch innovative Kern von Barans Idee.
Ein leitungs- oder durchschaltevermitteltes Netz baut eine Verbindung zwischen Sender und Empfänger auf, übermittelt die Nachricht und baut die Verbindung wieder ab. Fällt eine Schaltstelle aus, so wird auch die Verbindung unterbrochen. Paketvermittlung beruht dagegen auf der Idee, die Nachricht in Pakete zu stückeln und diese einzeln und auf flexiblem Weg übers Netz zu schicken. Jedem Paket werden Ausgangs- und Zieladresse sowie eine Sequenznummer auf die Reise gegeben. Fällt eine Schaltstelle aus oder ist sie überlastet, wird das Paket umgelenkt. Am Ziel wird die Nachricht mit Hilfe der Sequenznummer wieder zusammengesetzt, und verlorengegangene Pakete werden erneut angefordert. Damit entsteht ein - verglichen mit dem Telefonsystem - nicht gerade effizientes, dafür um so robusteres Netzwerk. Die Spezialisten sind sich darüber einig: Das Internet überstand das stürmische Wachstum der letzten Jahre nur deshalb, weil seine Protokolle so robust sind.
DIE IDEE Barans sollte noch über ein halbes Jahrzehnt reifen, bis sie in einem Computernetzwerk Gestalt fand. Geforscht wurde bei Rand, am Massachusetts Institute of Technology in Boston, und an der University of California, Los Angeles. Ebenso beschäftigten sich diesseits des Atlantik das National Physical Laboratory in England und Frankreichs Société Internationale des Télécommunications Aeronautics mit paketvermittelten Netzen. 1968 gelang den Engländern ein Experimentalnetzwerk. Computerfirmen interessierten sich damals jedoch kaum für Netzwerke. Gerade war Timesharing am Aufkommen, ein Konzept, das es mehreren Benutzern erlaubt, gleichzeitig am gleichen Rechner zu arbeiten. Die Anwender mussten dazu nicht mehr die umständlichen Lochkarten verwenden, sondern erhielten Terminals, also jene sich aus einem Bildschirm und einer Tastatur zusammensetzenden Apparaturen, für die sich der deutsche Ausdruck Datensichtgerät nie durchsetzen konnte. Die einzelnen Terminals konnten zwar bald auch über Telefonleitungen an den Rechner angeschlossen werden, aber mit einem Netzwerk aus beliebigen Computern hatte dies nichts zu tun.
Severo Ornstein, Manager bei Bolt Beranek und Newman Inc. (BBN), einem High-Tech-Beratungsunternehmen in Cambridge, Massachusetts, hatte eines schönen Augusttages 1968 eine seltsame Anfrage zu beurteilen. Wäre es BBN nicht möglich, für das Verteidigungsdepartement ein paketvermitteltes Netzwerk zu bauen, das dessen quer über die USA verstreuten Computer verbände?
Ornstein weiss noch genau, wie er die Papiere seinem Kollegen aufs Pult knallte: «Natürlich können wir das Ding bauen, aber ich glaube nicht, dass es jemand brauchen kann.» BBN bewarb sich trotzdem und erhielt im Dezember den Zuschlag. Auftraggeberin war die dem Verteidigungsdepartement unterstellte Advanced Research Projects Agency, kurz Arpa, eine Institution, die seit dem Sputnik-Schock darüber wacht, dass die Vereinigten Staaten ihre im Weltraumrennen vorübergehend verlorene technische Führungsrolle nie wieder verlieren. Die Arpa verlangte nach einem Netzwerk, das vorerst die Universitäten von Los Angeles und Santa Barbara, das Stanford Research Institute und die Uni von Salt Lake City miteinander verknüpfte. An den vier Institutionen wurde im Auftrag der Arpa Computerforschung betrieben, und sie war daran interessiert, deren Rechner besser nutzen zu können. Angesichts ihrer unterschiedlichen Bauweise lag es nahe, die im Netzwerkjargon künftig als «Host» bezeichneten Computer nicht direkt miteinander zu verknüpfen, sondern ihnen speziell programmierte Minicomputer als Netzwerkknoten vorzulagern. Diese Knoten nannte man IMP (Interface Messaging Processor). Sie zu programmieren war Sache von BBN. Die IMP ihrerseits waren über Mietleitungen miteinander verbunden.
Wozu das Arpanet den Wissenschaftern eigentlich dienen sollte, darüber hatte sich bei Projektbeginn noch niemand so richtig Gedanken gemacht. Der Forschergemeinde würde dazu schon etwas einfallen. So reisten im Sommer 1968 ein halbes Dutzend Studenten nach Stanford. Stephen D. Crocker, damals in Los Angeles mit seinem Abschluss beschäftigt, beschreibt ein chaotisches Treffen mit jeder Menge Fragen: Wie könnte man den Host mit dem IMP verbinden, was sollten die Hosts miteinander reden, welche Applikationen wollte man unterstützen? An Ideen herrschte kein Mangel, es wurde über interaktive Grafik geredet, kooperierende Prozesse, automatische Datenbankabfragen, elektronische Post - ungeklärt blieb einzig die Frage: Womit beginnen? Nach der Versammlung war für die Beteiligen klar, dass man sich wieder treffen sollte.
Die Zusammenkunft mit BBN im Februar 1969 versetzte dem studentischen Enthusiasmus dann einen Dämpfer. Die Kommunikationsprofis waren einzig daran interessiert, die Bits über die Leitung zu bringen, und schauten etwas konsterniert in die chaotische Runde, während die Studenten fürchteten, dass sie jetzt durch ein offiziell von der Arpa einberufenes Team von Protokollspezialisten ersetzt würden. Doch nichts dergleichen geschah. Das Arpanet konnte im Dezember 1969 nach einem ersten Experiment in Los Angeles wie geplant seine vier Knoten in Betrieb nehmen.
AUS DEM EXPERIMENT Arpanet entwickelte sich in den folgenden Jahren ein produktives Netzwerk, das sich ausbreiten und über zwei ganze Jahrzehnte hinweg halten sollte. In den achtziger Jahren wurde es schrittweise mit anderen Netzwerken in die heranwachsende Gemeinschaftsstruktur des Internet eingebunden. Das Militär, das es ursprünglich ebenfalls benutzt hatte, klinkte sich aus und zog sich in ein eigenes Netz zurück. 1990 wurde das Arpanet abgeschaltet, nachdem es in seiner Trägerfunktion, die es im Internet wahrgenommen hatte, 1985 durch ein von der amerikanischen National Science Foundation finanziertes leistungsfähigeres Netz, das NSFNET, entlastet worden war. Doch wollen wir der Geschichte nicht allzu weit vorgreifen.
Was seine Anwendungen betraf, war das Arpanet ein Forschungsnetz im doppelten Sinn: Einerseits entwickelte es sich schnell zu einem nützlichen Arbeitsinstrument, das den Forschern das Forschen erleichterte, andererseits war es von seiner Zweckbestimmung her selbst ein Objekt forschender Begierde. Und da sich die Arbeit von Informatikern immer auch in Form von Programmen manifestiert, begann rings ums Märchenschloss bald ein Gestrüpp von Applikationen zu wachsen, eine unübersehbare Hecke mit Rosen, Blättern, Geäst - und selbstverständlich auch Dornen. Dabei kristallisierten sich im wesentlichen drei Applikationstypen heraus: Telnet, File Transfer und E-Mail. Über Telnet konnte man von seinem Terminal aus mit einer beliebigen Maschine im Netzwerk arbeiten. Mit Hilfe des File Transfer Protocol wurden Dateien ausgetauscht; beispielsweise holte man sich einen Text von einem entfernten Rechner, bearbeitete ihn am eigenen und legte ihn am Ende wieder zurück oder gab ihn weiter an einen dritten. Und da Kommunikation offenbar nicht nur im Treppenhaus, sondern auch an Universitäten ihren festen Platz hat, entwickelte sich die elektronische Post - technisch gesehen nur eine Verfeinerung des File Transfer - schnell zum absoluten Renner unter den Applikationen.
Die Geschichte der TCP/IP-Protokolle hat ihren Ursprung in den Forschungsarbeiten am Arpanet. Das Arpanet selbst hatte ursprünglich mit einem weit einfacheren Protokoll mit dem simplen Namen Network Control Protocol gearbeitet. Vinton Cerf und Robert Kahn, die als die Erfinder von TCP/IP gelten, hatten sich im Rahmen der Arbeiten am Arpanet kennengelernt. Cerf studierte in Los Angeles Computerwissenschaften und erforschte das Verhalten des Arpanet, Kahn war als Mitarbeiter von BBN zu einem guten Teil für dessen Architektur zuständig. Schnell gedieh zwischen den beiden die Zusammenarbeit. Kahn verlangte jeweils nach einem Programm, Cerf schrieb es über Nacht, und am Morgen machten sie sich gemeinsam ans Testen - zumindest würde sich Cerf fünfundzwanzig Jahre später so daran erinnern.
1973 erklärte sich die Arpa dazu bereit, ein «Internetting»-Projekt zu finanzieren. Es war Kahn, der das Internet-Problem zuerst formuliert hatte, und zwar mit der Frage: Wie kann man innerhalb verschiedener paketvermittelter Netzwerke kommunizieren, ohne dass man die darunter liegende Hardware-Technik kennt? Die Frage lag damals auf der Hand. 1971 hatte die Universität von Hawaii ein erstes Paketfunknetz in Betrieb genommen, über das Computer drahtlos von Insel zu Insel kommunizierten. Paketversuche gelangen auch über Nachrichtensatelliten. In der Lobby eines Hotels in San Francisco skizzierte Cerf dann auf die Rückseite eines Briefumschlags eine Paket-Leitweg-Architektur, die Kahns Gedanken ergänzte.
Die folgenden Jahre erinnern an das Chaos, das bei der Entwicklung des Arpanet geherrscht hatte. Cerf, inzwischen Assistenzprofessor in Stanford, ging den aufgeworfenen Fragen informell in Seminaren nach, später wurden einer International Networking Working Group, in der sich eine inzwischen internationale Gemeinde von Interessierten gefunden hatte, erste Protokollentwürfe vorgelegt. Im Dezember 1974 veröffentlichten Cerf und Kahn unter dem Titel «A Protocol for Packet Network Internetworking» die erste Spezifikation der Protokolle. Danach begannen Stanford, BBN und das University College in London gleichzeitig mit dem Programmieren.
1977 gelang es der Gruppe, die Geldgeber vom Verteidigungsdepartement mit einer Demonstration der TCP/IP-Protokolle, einem militärischen Sandkastenspiel, zu beeindrucken. Von einem Lieferwagen in den Strassen von San Francisco schickten sie eine Nachricht zum Arpanet und von dort - die nähere Umgebung galt supponiertermassen als in Schutt und Asche gelegt - auf eine 94 000-Meilen-Rundreise via Satellitennetz nach Europa und wieder zurück, an ein 800 Meilen von San Francisco entferntes Ziel. «Wir verloren kein einziges Bit!» jubelt Cerf noch heute. Das Verteidigungsministerium erklärte TCP/IP bald darauf zum bevorzugten Internet-Protokoll, ein Umstand, der Cerf rückblickend etwas überrascht. Hätte er damals gewusst, dass aus dem Forschungsvorhaben ein Produktionsstandard würde, so wären gewisse Dinge, wie der adressierbare Raum von TCP/IP oder seine Anpassungsmöglichkeiten an schnelle Übertragungstechniken, etwas anders ausgelegt worden.
1983 fand TCP/IP im Arpanet produktiven Einsatz. Um die Umstellung zu forcieren, bediente man sich eines technischen Tricks. Eines schönen Tages im Sommer 1982 akzeptierte das Netz keine im bisherigen Protokollformat abgefassten Pakete mehr, sondern nur noch TCP/IP. Anderntags herrschte wieder Normalbetrieb. Es brauchte dann eine Wiederholung der Übung während zweier Tage im Herbst, bis die Benutzer begriffen, dass man es ernst meinte, aber auf den 1. Januar 1983 konnte das Arpanet definitiv auf TCP/IP wechseln.
DIE GESCHICHTE des Internet ist bis heute in erster Linie die Geschichte einer Technik, die Geschichte der TCP/IP-Protokolle. Diese sind allgemein zugänglich, werden von jedem Computer verstanden und helfen öffentlichen und privaten Organisationen beim Bau von Rechnernetzen. Ihre besondere Stärke liegt im Verbinden einzelner Netze zu Internets. Diese Stärke wurde letztlich auch zur Geburtshelferin jenes Netzwerks der Netzwerke, das wir heute als das eigentliche Internet bezeichnen. Denn was 1983 an amerikanischen Hochschulnetzen seinen Anfang nahm, weitete sich Ende der achtziger Jahre weltweit aus und öffnete sich ab 1990 schrittweise auch gegenüber der Allgemeinheit.
Geschichte schrieb das Internet hingegen erst vor kurzem, denn erst das World Wide Web liess es gesellschaftsfähig werden und machte das Surfen im Netz zum heissesten Volkssport. Erfunden wurde die Web-Technik 1992 vom Oxford-Absolventen Tim Berners-Lee am Kernforschungszentrum Cern in Genf. Mit Hilfe einer speziellen Web-Software - in der Fachsprache Web-Server genannt - lassen sich Inhalte in Form von gemischten Dokumenten, die Text, Standbild, Video, Ton, dreidimensionale Grafik und neuerdings sogar Programmcode enthalten können, auf einem Computer ablegen und mit anderen Inhalten im Netz verknüpfen. Wer nach ihnen sucht, benutzt dazu einen Web-Browser - in der Fachsprache wird dieses elektronische Surfbrett auch Web-Client genannt - wie den marktbeherrschenden Netscape oder dessen Vorläufer Mosaic und kann sich damit per Mausklick durch die schöne neue Welt des Cyberspace navigieren.
Die Ironie der Geschichte ist, dass seit kurzem nun auch die versammelten Computerhäuptlinge von IBM-Boss Louis Gerstner bis zum Softwarekaiser Bill Gates dem Internet huldigen. Und die International Telecommunications Union, eine Agentur der Vereinten Nationen, die sich um weltweite Kommunikationsstandards kümmert, dekorierte Vinton Cerf - der neben seinen technischen Verdiensten die Ausbreitung des Netzes bis heute kräftig vorantreibt - gar mit einer Silbermedaille. Ironisch ist diese Geschichte deshalb, weil die Computer- und Telekommunikationsbranchen die Sache eigentlich ganz anders geplant hatten. Wäre es nach ihnen gegangen, würde heute nicht TCP/IP, sondern eine Initiative namens Open Systems Interconnect (OSI) die Rechnerkommunikation regieren. In den siebziger und achtziger Jahren unter der Federführung der International Organisation for Standardization (ISO) definiert, galten die OSI-Protokolle noch bis in die neunziger Jahre als das Gelbe vom Ei. TCP/IP hingegen war als zu wenig durchdacht und als rudimentär verschrien. Nachdem OSI endlich in mühselig erkämpften Kompromissen in Form einer umfangreichen Normensammlung vorlag, fehlte es den Branchen dann aber plötzlich an jenem Elan, den es gebraucht hätte, um die Protokolle speditiv in Programmcode umzusetzen. Und die Behörden und Grossunternehmen, die zuvor noch OSI ins Pflichtenheft gesetzt hatten, begnügten sich mit TCP/IP.
So kam es, dass sich das von einer Handvoll Studenten begonnene Werk kräftig entwickeln und ausbreiten konnte und schliesslich die beiden mächtigen Industrien beschämte. Noch in diesem Jahr wollen die mittlerweile entstandenen Internet-Gremien dem Netz eine neue Generation von Protokollen bescheren, die es nicht nur wie bisher robust, sondern auch sicher und zuverlässig machen. Die Unterstützung der Computerbranche, die im Internet das grosse Geschäft wittert, wird ihnen gewiss sein.
Martin Meier ist Chefredaktor von «Computerworld», der Schweizer Wochenzeitung für Informatik, in Zürich.