Forskere, herunder Nick Feamster, en professor i datalogi, og Anne Edmundson, som for nylig modtog en doktorgrad i datalogi, undersøgt, hvordan online information dirigeres på tværs af nationale grænser. Kredit:David Kelly Crow
Internettet giver mennesker over hele verden adgang til applikationer og tjenester, men i mange tilfælde, internettrafik passerer gennem nogle få dominerende lande, ifølge ny forskning fra Princeton University.
Efter afsløringerne af den amerikanske regerings overvågning i 2013, embedsmænd fra flere lande udtrykte ønske om at mindske deres afhængighed af amerikansk kommunikationsinfrastruktur. Brasilien har taget bemærkelsesværdige skridt mod dette mål, herunder påbegyndelse af konstruktion af et undervandskabel til Portugal og udvikling af et stort økosystem af internetudvekslingspunkter for at hjælpe nationale netværk med bedre at forbinde.
Denne nye undersøgelse fra Princeton-forskere repræsenterer et tidligt kig på effektiviteten af disse foranstaltninger.
På trods af Brasiliens indsats, en stor del af dets internettrafik fortsætter med at krydse USA. En forklaring, forskerne foreslog, kan være, at forretningsmæssige overvejelser forhindrer internetudbydere i at bruge internetudvekslingspunkter i Brasilien.
Ved at undersøge trafikken til de 100 mest populære websteder i flere lande, forskerne afslørede, at en stor del af internettets ruter fra Brasilien, Indien og Kenya gik gennem USA eller Europa. De piloterede også et værktøj kaldet RAN (Region-Aware Networking), der giver brugerne mulighed for at omdirigere trafik for at undgå at gå gennem et bestemt land ved at omdirigere trafik gennem mellemliggende punkter.
Forskerne fandt ud af, at Region Aware Networking havde større succes med at undgå nogle lande end andre.
I særdeleshed, mange populære websteder hostes kun på servere i USA eller Europa. Andre websteder giver global adgang gennem kontrakter med indholdsdistributionsnetværk, som ofte kun hoster websteder i nogle få lande, forklarede hovedforfatter Anne Edmundson, der dimitterede fra Princeton i foråret med en ph.d. i datalogi. Edmundson og hendes kolleger præsenterede undersøgelsen den 21. juni på Association for Computing Machinery's Conference on Sustainable Societies.
Forskerne målte internetrutestier gennem Brasilien, Kenya, Indien, Holland og USA ved at få adgang til populære websteder via virtuelle private netværk, som gav udsigtspunkter inde fra landene, der svarede til brugerne i disse lande. De downloadede derefter de 100 bedste websider i hvert land (som rangeret af Alexa) og målte stierne mellem hvert klientudsigtspunkt og de webservere, der leverede indholdet i det pågældende land.
Undersøgelsen viste, at mere end halvdelen af alle ruter med oprindelse i andre lande gik gennem USA. Brasilien viste den største afhængighed, med 84 procent af trafikken i transit gennem USA. En stor brøkdel af stier fra Kenya, Indien og Holland gik også gennem Storbritannien. Ud over, trafik fra Kenya, der normalt passerer Mauritius og Sydafrika, mens Singapore var et hyppigt stop for trafik fra Indien. Disse stier havde generelt en tendens til at følge stierne for undervandskommunikationskabler mellem de respektive lande og populære internetudvekslingspunkter.
Forskerne vurderede også udbredelsen af "tromboning"-stier, der starter og slutter i det samme land, men som krydser et fremmed land undervejs. Internetstier fra Brasilien og Holland til populære websteder trombones ofte gennem USA. Omkring 13 procent af stierne fra Brasilien var tromboning, og mere end 80 procent af disse krydsede USA; nogle stier krydsede også lande som Spanien, Italien og Canada.
"Så snart internettrafik kommer ind på et lands grænser, bliver den underlagt landets nationale love og politikker, herunder ting som overvågning eller censur, " sagde Edmundson. Som svar på dette spørgsmål, holdet designet og testede Region-Aware Networking (RAN)-systemet for at give brugerne mere kontrol over deres internet-routing. Ud over at undgå overvågning og censur, reduktion af international routing kunne også forbedre forbindelseshastigheder og lavere omkostninger.
De oprettede et netværk af relæer ved hjælp af maskiner i 10 lande og en mekanisme til at videresende internettrafik gennem disse relæer. De målte derefter systemets evne til at undgå at dirigere trafik fra de fem lande i undersøgelsen gennem andre lande.
I de fleste tilfælde, værktøjet øgede markant procentdelen af ruter til de 100 bedste websteder, der undgik et givet land. For eksempel, uden værktøjets relæer kunne kun 50 procent af stierne fra Kenya undgå at transitere Storbritannien; Region-Aware Networking tillod 97 procent af stierne at undgå Storbritannien. Værktøjet førte også til beskedne fald i tromboningstier.
Trafikken gennem USA var mere udfordrende at undgå. Ruter fra Indien opnåede det højeste undgåelsesniveau med 65 procent. "Det kan være af et par årsager, " sagde Edmundson. "En grund er, at den eneste vej til en bestemt hjemmeside går gennem USA, eller at indholdet kun hostes i USA, og det er derfor uundgåeligt." Tilføjelse af flere relæer til netværket kan forbedre muligheden for at undgå at transitere USA, hun sagde.
"Internettet voksede op uden grænser, men nu begynder folk, der bekymrer sig om privatliv og ytringsfrihed, at være bekymrede over, hvor deres internettrafik går hen, " sagde Jedidiah Crandall, en datalog ved University of New Mexico, som ikke var involveret i forskningen. "På samme tid, nationalstater udvikler deres egne ideer om grænser på internettet. Hvor grænserne rent faktisk er i dag, er et vigtigt videnskabeligt spørgsmål, som denne artikel gør imponerende fremskridt i retning af at besvare."
Forskerne udførte deres målinger i begyndelsen af 2016; opfølgende målinger kunne vise, om Brasilien og andre lande har reduceret deres afhængighed af USA og Europa for at nå populære internetwebsteder.