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Decoded: Die Cloud, das unsichtbare Netz

Die Cloud vernetzt uns wie nie zuvor. Dank ihr werden Smartphones zu kleinen Supercomputern. Dafür zahlen wir allerdings mit Daten und Sicherheit, erklärt das Video.
Decoded Die Cloud

Sie umgibt dich. Wenn du eine E-Mail schreibst. Wenn du deine Lieblingsserie zu Hause schaust. Sie verfolgt jede deiner Bewegungen und sagt dir, wann du abbiegen musst. Ob du es merkst oder nicht: Wahrscheinlich hat die Cloud dein digitales Leben übernommen. Aber was ist »die Cloud« eigentlich?

Die Cloud ist ein System, das aus Computerservern und Millionen von Festplatten, Signalroutern und Glasfaserkabeln besteht. Es ähnelt in gewisser Weise den Wassertröpfchen, Eiskristallen und Aerosolen, aus denen echte Wolken bestehen: nebulös, ständig in Bewegung, und trotzdem über große räumliche und zeitliche Distanzen miteinander verbunden. Die Aufgabe der Cloud ist es, unsichtbar und still um uns herumzuschweben und uns dauerhaft zu vernetzen. Wie eine echte Wolke kann sie nützlich sein – oder bedrohlich.

Die Cloud macht Dienstleistungen erschwinglicher und für Menschen überall zugänglich. Sie hilft Unternehmen, Produkte für ihre Kunden zu optimieren, und ermöglicht Arbeit aus der Ferne. Aber sie erlaubt auch, unser Verhalten im Internet nachzuverfolgen. Sie bestimmt über unsere virtuelle Privatsphäre. Sollte die Cloud jemals versagen, würde klar, wie abhängig wir von ihr geworden sind.

© Scientific American / Spektrum der Wissenschaft
Was ist »die Cloud«?
Die Cloud bündelt die digitale Welt sehr effizient auf ein paar wenige Computerserver. Doch das System hat Schwachstellen, erklärt das Video.

Warum das so ist, verrät ein Blick in die frühen Tage des Kalten Krieges mit der Sowjetunion. Im Jahr 1957 erreichte die Sowjetunion vor den USA den Weltraum. Daraufhin änderte das US-Verteidigungsministerium seinen Kurs und gründete die Advanced Research Projects Agency. Hier entstand ein Jahrzehnt später eine Rohversion des Internets. Das ARPANET. Über Telefonleitungen vernetzte es vier universitäre Computer miteinander. Das ARPANET war das Ergebnis einer veränderten Sichtweise auf Computer.

Den Anstoß dazu gab der Ingenieur und Psychologe J. C. R. Licklider. Licklider, genannt »Lick«, war 1962 Leiter des Information Processing Techniques Office der Behörde geworden. Sein Verständnis von Computern unterschied sich sehr von dem seiner Kollegen. Lick glaubte nicht, dass jedes Projekt einen neuen Computer braucht. Stattdessen wollte er die Ressourcen in einem Netzwerk von »Denkzentren« bündeln, auf das einzelne Personen nach Bedarf zugreifen können. Seine Vision war die Grundlage für ARPANET und Internet. Und für die Cloud.

Wenn du auf Daten im Internet zugreifst, forderst du eigentlich Dateien von einem Server an. Die Dateien sind in winzige Informationspakete unterteilt, die in dein Gerät wandern – entweder gemeinsam oder auf unterschiedlichen Wegen. Dort werden sie wieder zusammengefügt. Und am Ende bist du mit dem Netzwerk verbunden.

Eine der ersten Skizzen eines wolkenartigen Netzwerks stammt aus dem Jahr 1971. Im Vorjahr hatte die Telefongesellschaft AT&T das Picturephone vorgestellt, mit dem Videokonferenzen über digitale Systeme und Telefonleitungen stattfinden sollten. Daraufhin veröffentlichte Irwin Dorros, der in der Forschungsabteilung von AT&T arbeitete, ein Schaltbild des Systems: wolkenartige Formen, die die Computer miteinander verknüpften. Wann welche Computer und Leitungen verbunden sein sollten, wusste er nicht. In den 1990er Jahren stellte man sich das Internet auf diese Weise vor.

Die Cloud macht Smartphones zu Supercomputern

Aber »Cloud Computing« setzte sich erst in den 2000er Jahren durch. Im März 2006 startete Amazon seinen ersten Cloud-Service als Teil seiner Amazon Web Services, kurz AWS. Ursprünglich plante Amazon eine Plattform, die Firmen bei dem Aufbau ihrer Onlineshops helfen sollte. Die dafür gedachten Tools und Datenbanken waren aber auch außerhalb des Onlinehandels zu gebrauchen. Deshalb begann Amazon, seine Server und Datenbank-Tools an Unternehmen zu vermieten. Die sparten Geld und konnten ihre Programme günstiger herausbringen und warten. So auch der Online-Immobilienmarktplatz Zillow. Statt eigene Server zu betreiben, speichert das Unternehmen 100 Terabyte Bilder und Daten auf Amazons AWS. Externe Server können sogar sicherer sein, weil sie seltener überlastet sind. Außerdem legen viele von ihnen Sicherungskopien ihrer Daten an.

Die meisten Cloud-Dienste regulieren Verkehrsspitzen und Flauten im Netz mit Hilfe von Optimierungstools. Und Rechenzentren auf der ganzen Welt sorgen dafür, dass Seiten auch im Ausland schnell genug laden. Die Cloud bietet so viel Rechenleistung, dass das eigene Smartphone dank ihr praktisch zum Supercomputer wird.

Cloud-Dienste lassen sich in drei Kategorien einteilen: Software, Plattformen und Infrastruktur. Cloudbasierte Software läuft über das Internet. Nutzer müssen nichts herunterladen. Das machen sich Programme wie die Instant-Messaging-Plattform Slack oder der Filesharing-Dienst Dropbox zu Nutze. Auf Cloud-Plattformen wie Googles App Engine können Entwicklerinnen und Entwickler eigene Software erstellen und laufen lassen. Die Cloud-Infrastruktur bietet Serverplätze, die aus der Ferne verwaltet werden können.

Was genau ist ein Virus? Wie lernen Maschinen? Und was passiert in einem Schwarzen Loch? In der Videoserie »Decoded« von »Scientific American« und »Spektrum der Wissenschaft« entschlüsseln wir grundlegende Fragen aus Forschung und Wissenschaft.

See the English-language version at »Scientific American«.

Die digitale Welt auf einigen wenigen leistungsstarken Servern zu bündeln, ist extrem effizient. Und die Cloud vernetzt die Menschen wie nie zuvor. Sie ist die Grundlage für das »Internet der Dinge«: Physische Objekte wie Traktoren oder Thermostate werden über eingebettete Sensoren mit dem Internet verbunden. Einmal in der Cloud, können sie autonom arbeiten. Ohne menschliches Eingreifen.

Die Cloud kann Arbeit effizienter und unser Leben flexibler machen. Die Kosten: Daten und Sicherheit. Mit jedem Schritt, den wir im Internet gehen, geben wir persönliche Informationen an Unternehmen weiter – die möglichst viel verdienen wollen. Jede Menge Webseiten und Apps verfolgen uns regelmäßig im Netz und verkaufen die Daten weiter. Cloud-Dienste sammeln Daten aus Programmen, die auf ihren Servern laufen. Etwa, um das System zu überprüfen. Diese Daten könnten aber missbraucht werden.

Wir werden immer abhängiger von der Cloud. Denn sie kontrolliert alles – von unseren Matches auf Dating-Apps bis hin zu unserer Kreditkarte. Dabei verlieren wir aus den Augen, wie anfällig dieses System ist. Die Cloud braucht auch Hardware: zum Beispiel Glasfaserkabel, die leicht kaputtgehen und sich mit der Zeit abnutzen. Wenn unbekannte Firmen mit ihren Softwareproblemen das Internet lahmlegen können – sind wir dann einen schlechten Handel eingegangen?

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