Daten bewahren für die Erforschung des Internets

Digital cyberspace with particles and Digital data network conne
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Das Projekt Rise der Technischen Universität Dresden soll technische, organisatorische und rechtliche Voraussetzungen schaffen, um zwei wertvolle Datensätze zum Verständnis des Internets nachhaltig zu bewahren und deren Verfügbarkeit zu erhöhen: „Das Internet ist eine kritische Infrastruktur. Seine Stabilität und Sicherheit beeinflussen fast alle gesellschaftlichen und technischen Systeme“, sagt Prof. Matthias Wählisch, Inhaber der Professur für Distributed and Networked Systems an der Fakultät Informatik der TUD. „Mit Rise wollen wir einmalige Messdaten bewahren, die für das Verständnis des Internets von heute und für die Entwicklung resilienter Infrastrukturen von morgen unverzichtbar sind.“

Entwicklung des Internets über mehr als 20 Jahre

Die betreffenden Datenbestände dokumentieren die Entwicklung und den Zustand des Internets über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren. Den Forschenden zufolge bilden sie damit eine wichtige Grundlage, um die globale Dynamik, Sicherheitsbedrohungen und die Weiterentwicklung der wichtigsten Kommunikationsinfrastruktur unserer Zeit zu verstehen. Sie betonen weiter, dass die Datensätze aufgrund ihres Umfangs und ihrer zeitlichen Vollständigkeit von herausragender Bedeutung sind und auch künftig eine wichtige Rolle spielen werden – etwa bei der Bewertung von Internetbedrohungen, der Entwicklung technischer Standards und der Gestaltung politischer Maßnahmen zur digitalen Sicherheit. Zur Bewahrung und der wissenschaftlichen Aufarbeitung fördern das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMFTR) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) das Vorhaben mit 1,8Mio.€.

„Die Förderung ermöglicht den Aufbau zusätzlicher Speicherkapazitäten von mehr als 40 Petabyte am Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen der TU Dresden, die für die langfristige Sicherung der Internet-Messdaten benötigt werden“, betont Wählisch. „Mit Rise realisieren wir die dauerhafte Verfügbarkeit wissenschaftlicher Daten für nachvollziehbare und reproduzierbare Internet-Forschung. Dieser Ansatz und die Förderung unterstreichen einmal mehr die Bedeutung unserer Forschung an der TUD.“

Datensätze zum Verständnis der Entwicklung und Funktionsweise des Internets

Das UCSD-NT ist das größte Netzwerkteleskop für die Internet-Forschung. Es beobachtet einen Teil des Internetverkehrs und wird vom Center for Applied Internet Data Analysis (CAIDA) am San Diego Supercomputer Center (SDSC) auf dem Campus der University of California betrieben. Mit den Daten, die seit 2003 kontinuierlich gesammelt werden, wollen die Forschenden, relevante Veränderungen im Internet beobachten: Dazu zählen unter anderem Internetausfälle, die Verbreitung von Schadsoftware, neue Sicherheitsbedrohungen und die Einführung neuer Internetprotokolle. Die Sammlung umfasst den Internet-Verkehr zu mehr als 16 Millionen Internetadressen. Damit gehört der Datensatz hinsichtlich seiner Abdeckung und zeitlichen Kontinuität zu den bedeutendsten Quellen für die Internetforschung weltweit.

SecSpider sammelt wiederum Daten, die notwendig sind, um das Domain Name System (DNS) abzusichern. Das DNS mit der Erweiterung DNSSEC übersetzt Domainnamen (z.B. www.tu-dresden.de) auf Internet-Adressen (z.B. 141.76.14.10) für die Nutzung von Internetdiensten. Laut den Forschenden ermöglicht es SecSpider, die Sicherheit und Zuverlässigkeit von DNS und DNSSEC über lange Zeiträume hinweg zu untersuchen. Der Datensatz enthält Sicherheitsmaterial, wie kryptographische Schlüssel und Signaturen, von rund 15,4 Millionen Domains. Er unterstützt Forschende beispielsweise dabei zu verstehen, wie Sicherheitsmechanismen in der Praxis umgesetzt werden und wie diese weiter verbessert werden können. Dazu zählen u.a. das Austauschen kryptografischer Schlüssel und die Einführung neuer Sicherheitsstandards.

Die Datensätze sollen über eine europäische Infrastruktur für Forschungszwecke zugänglich gemacht werden, die mit nationalen Datendiensten der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) und europäischen Angeboten im Rahmen der European Open Science Cloud (EOSC) vernetzt ist.