De magie van het internet

Sinds het internet begin jaren negentig voor iedereen beschikbaar kwam, zijn er miljarden gebruikers bij­gekomen en inmiddels zijn we behoorlijk afhankelijk van de communicatie en andere diensten via het internet. We gebruiken het al lang niet meer alleen om informatie te delen, maar ook voor telefoneren, videovergaderen, het bedienen van verlichting, het regelen van de beveiliging van gebouwen. En we hebben toegang tot films, muziek, tv-opnames, en natuurlijk onze eigen bestanden, online opgeslagen in de cloud.

Aan de wieg van kantoorautomatisering

Met Maarten Botterman bespreken we wat het internet nu precies is. Bottermans carrière begon bij Rijkswaterstaat. Bij de Directie Noordzee gaf hij aan het eind van de jaren '80 leiding aan de invoering van kantoorautomatisering. Inmiddels zijn we jaren ver­der en sinds 2019 is Botterman onder meer voorzitter van ICANN, de internationale non-profit organisatie die verantwoordelijk is voor het organiseren van het unieke adresseringssysteem van het internet en de bijbehorende protocollen. Die functie maakt hem bij uitstek geschikt om uit te leggen hoe het internet eigenlijk werkt, welke mogelijkheden het biedt en wat de kwetsbaarheden zijn.

Verbinding van eindpunten via een uniek systeem

'Het internet is een wereldwijd netwerk van compu­ternetwerken, dat eindpunten met elkaar verbindt via een uniek systeem van namen en nummers en een eigen protocol voor de communicatie', vertelt Botterman. 'Via het internet krijg je toegang tot ap­plicaties, websites en gegevens. Die applicaties, zoals voor internetbankieren, Facebook en de deurbel met camera, die via je telefoon laat zien wie er net heeft aangebeld, maken dus gebruik van het internet, maar ze zitten zelf aan de uiteinden ervan.'

Datapakketjes weten feilloos hun weg te vinden naar die eindpunten. Dat klinkt als een mirakel, maar dat is het niet. De verbinding komt tot stand door de uit­wisseling van gegevens in een stelsel van systemen:

• een adresseringssysteem op basis van nummers, met een uniek IP-adres voor iedere computer
• een naamgevingssysteem in de vorm van domein­namen, zoals bijvoorbeeld rijksoverheid.nl, en
• een routeringssysteem waardoor je van het ene adres naar het andere komt

Iedere computer een eigen adres

Computers kunnen met elkaar communiceren via een Internet Protocol (IP), een verzameling regels om datapakketjes van A naar B te kunnen sturen. Iedere computer heeft hiervoor een uniek adres nodig, een zogenaamd IP-adres. Botterman: 'Oorspronkelijk werd gebruik gemaakt van IPv4, een 32-bits adres waarmee internet-eindpunten geïdentificeerd wor­den. Omdat de adresruimte in deze versie ophoudt bij ruim 4 miljard adressen was het noodzakelijk over te stappen op een nieuw protocol, IPv6, wat gebruik maakt van een 128-bit adres, en dat 1028 keer zoveel adressen mogelijk maakt. Daar kunnen we dus even mee vooruit!' Een voorbeeld van zo'n uniek adres in IPv6 is 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.

'Het domeinnaamsysteem is als de contactenlijst van je telefoon, waarin je zelf namen gebruikt terwijl je telefoon gebruikmaakt van een nummer om iemand te bereiken.'

Domeinnamen eenvoudiger te onthouden

Data spoeden zich dus in pakketjes over het internet, gebruik makend van IP-adressen. Maar wij mensen gebruiken liever domein­namen, want die kunnen we gemakkelijker onthouden. Bijvoorbeeld: www.example.nl, in plaats van het IPv4-adres 94.198.159.35. Het domeinnaamsysteem (DNS) vertaalt zo'n domeinnaam naar een IP-adres, het nummer. Dat is belangrijk, omdat het internet eindpun­ten identificeert op basis van nummers en niet op basis van namen. 'Vergelijk het met de contactenlijst in je telefoon, waarin je zelf namen gebruikt terwijl je telefoon gebruik maakt van het telefoonnummer om iemand te bereiken', zegt Botterman.

Vernuftig routeringssysteem

Welk pad de datapakketjes volgen om hun be­stemming te bereiken, van het ene netwerk­segment naar het andere, via glasvezelnetten en zeebodemkabels, wordt bepaald door een vernuftig routeringssysteem. 'In de kern gaat het om routeringstabellen en algoritmen die de routes selecteren op bijvoorbeeld con­gestie, het aantal apparaten dat gepasseerd moet worden, de kosten kosten etcetera.' Het is een dynamisch systeem. Als een bepaalde route overbelast raakt of geblokkeerd is, wordt een ander pad geselecteerd. 'Het internet wordt daarmee dus heel robuust.'

Toegang niet overal vanzelfsprekend

Bijna overal in Nederland kun je draadloos of via een kabel toegang krijgen tot internet. Dat is zeker niet overal in de wereld het geval. En naast toegang is ook bandbreedte van belang: hoeveel data kun je zenden en/of ontvangen? Ook hierin loopt Nederland over het alge­meen voorop. Gedurende de coronapandemie hebben veel mensen ervaren hoe het is om per videoverbinding toch deel te nemen aan vergaderingen, schoolklassen, of ‘gewoon' videogesprekken. Thuisonderwijs valt of staat bijvoorbeeld met een breedbandverbin­ding. 'Een van de verrassingen voor mij in de coronaperiode is dat ondanks de enorme toename van het gebruik, over het algemeen wereldwijd maar ook zeker in Nederland de toegang tot het internet behoorlijk stabiel is gebleven', stelt Botterman.

'Internet is robuust, maar zal nooit volkomen veilig zijn. Zelfs niet als veel van de bestaande kwetsbaarheden aangepakt worden.'

Maar we weten ook dat er landen zijn waar toegang tot het internet beperkt wordt, of zelfs onmogelijk wordt gemaakt. 'Een kenmerk van internet is dat je, zodra je online gaat, bent verbonden met de hele wereld. Dat wordt niet gelimiteerd tot landsgrenzen of jurisdicties. Het is niet aan organisaties als ICANN om aan regeringen te vertellen wat ze wel of niet mogen doen met het internet. Dat bepaalt die regering. Wij bieden het unieke adresseringssysteem van het internet aan, wereldwijd, en daarmee stopt onze verant­woordelijkheid. Verbinding met het inter­net brengt veel kansen voor economische ontwikkeling. Wij proberen gebruik van het wereldwijde internet zo aantrekkelijk moge­lijk te houden, zodat regeringen en mensen er gebruik van willen blijven maken. Het in­ternet faciliteert verbindingen, maar de echte waarde ontstaat pas als het gebruikt wordt.'

Kan internet platgelegd worden?

'Het internet is in de vroege jaren met name ontwikkeld voor samenwerking tussen on­derzoekers', vervolgt Botterman, 'en daarbij stond veiligheid niet voorop. Het gebruik is geëvolueerd. Veiligheid is daarin steeds belangrijker geworden. Maar het internet zal nooit volkomen veilig zijn, zelfs als veel van de bestaande kwetsbaarheden aangepakt wor­den, met bijvoorbeeld invoering van nieuwe protocollen of veiligere manieren van werken. Het internet is wel robuust: het blijft verbin­dingen verzorgen waar toegangsnetwerken aanwezig zijn. Het hele internet uitscha­kelen kan niet meer. Je kunt wel een stukje uitzetten, maar niet het hele netwerk. Als bij wijze van spreken internetservers op een heel continent zouden uitvallen, zou de rest van de wereld nog steeds verbinding hebben – alleen niet met toegang tot diensten die uniek waren voor dat specifieke continent. Het internet is bovendien inmiddels erg belangrijk geworden voor het functioneren van de maatschap­pij, en er zijn veel partijen betrokken die er alles aan doen om ervoor te zorgen dat het internet kan blijven functioneren. Met andere woorden: op het internet kunnen we blijven rekenen.'

Door Johan Koning