網際網路自由戰士構建影子網路

政府和企業對網際網路的控制比以往任何時候都多。現在,數字活動家們想要構建一個永遠不會被阻止、過濾或關閉的替代網路

2011年1月28日午夜剛過,埃及政府因Facebook和其他線上社交網路部分組織的大規模反政府抗議活動連續三天受到震動,做了一件21世紀電信史上前所未有的事情:它關閉了網際網路。究竟是如何做到的仍然不清楚,但證據表明,五個恰到好處的電話——分別打給該國最大的五家網際網路服務提供商(ISP)——可能就足夠了。網路路由記錄顯示,開羅時間凌晨12:12,領先的ISP埃及電信開始切斷其客戶與網際網路其他部分的連線,在接下來的13分鐘內,其他四家提供商也紛紛效仿。到凌晨12:40,行動完成。據估計,93%的埃及網際網路現在無法訪問。第二天早上太陽昇起時,抗議者們在幾乎完全的數字黑暗中前往解放廣場。

無論從戰略上還是戰術上來看,網際網路中斷都幾乎沒有起到什麼作用——當天的人群是迄今為止規模最大的,最終,示威者取得了勝利。但作為網際網路易受自上而下控制的警示性教訓,這次關閉具有驚人的啟發意義,或許早就應該發生了。

關於網際網路抵抗這種控制的能力,人們已經做了很多文章。我們有時被告知,該網路的技術起源在於冷戰時期對通訊基礎設施的追求,這種基礎設施非常強大,即使是核攻擊也無法將其關閉。雖然這只是部分事實,但它傳達了網際網路優雅的去中心化設計中固有的力量。憑藉任何兩個網路節點之間的多條冗餘路徑,以及在執行中容納新節點的能力,定義網際網路的TCP/IP協議應確保它可以繼續傳輸資料,無論有多少節點被阻止,以及阻止它的是原子彈還是壓制性政權。正如數字權利活動家約翰·吉爾摩曾經說過的那句名言:“網際網路將審查制度解釋為損壞,並繞過它。”


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無論如何,這正是它的設計目的。然而,如果五個電話就能切斷8000萬埃及人的網際網路接入,那麼在實踐中情況並非如此。埃及的切斷只是越來越多的例證中最鮮明的一個,這些例證表明網際網路是多麼容易受到自上而下的控制。在之前一個月的突尼西亞革命期間,當局採取了更有針對性的方法,僅阻止國家網際網路訪問某些網站。在2009年伊朗總統選舉後的抗議活動中,伊朗政府減慢了全國範圍內的網際網路流量,而不是完全停止它。多年來,中國的“防火長城”使政府能夠阻止其選擇的任何網站。在西方民主國家,網際網路服務提供商的整合使越來越少的企業實體控制了越來越多的網際網路流量,這使得康卡斯特和AT&T等公司既有動機也有能力加快其自身媒體合作伙伴提供的流量,而犧牲競爭對手的利益。

發生了什麼,可以修復嗎?能否恢復像吉爾摩理想化的那樣具有動態彈性的網際網路——一種在結構上抵抗政府和企業節流閥和關閉開關的網際網路?一小群但專注的數字活動家正在為此努力。以下是它可能的樣子。

這是一個維也納維恩-塞默林發電廠陽光明媚的夏日午後。亞倫·卡普蘭在過去七分鐘裡一直被關在一個黑暗、狹窄的公用電梯裡,前往該廠200米高的排氣煙囪頂部,這是該市最高的建築物。當卡普蘭最終走出電梯,來到煙囪頂部的平臺上時,映入眼簾的是一幅全景圖,西邊是阿爾卑斯山麓,東邊是斯洛伐克綠色邊境地區,正下方是波光粼粼的多瑙河。但卡普蘭來這裡不是為了欣賞風景。他徑直走到平臺邊緣,而是看向固定在護欄上的四個小型、防風雨的Wi-Fi路由器。

這些路由器構成了一個名為FunkFeuer的非營利社群網路中的一個節點,卡普蘭是該網路的聯合創始人兼首席開發人員。路由器發射和接收的訊號將它們直接或間接地連線到大維也納各地屋頂上的大約200個類似節點,每個節點都由安裝它的使用者擁有和維護,並且每個節點都將其頻寬貢獻給公共的、高速的網際網路連線,其共享範圍幾乎與站在煙囪頂端的卡普蘭所能看到的範圍一樣廣闊。

FunkFeuer被稱為無線網狀網路。連線到它不收取任何費用;您只需要一套150美元的硬體裝置(“基本上是一個Tupperware盒子裡的Linksys路由器,”卡普蘭說),一個屋頂來放置您的裝置,以及與至少一個其他節點的視線連線。與少數幾個其他節點進行直接無線電接觸不是必需的,因為每個節點都依靠其直接鄰居來傳遞任何旨在傳送到它無法直接到達的節點的資料。在網路建立的最初幾個月,即卡普蘭和他的朋友邁克爾·鮑爾在2003年啟動它後不久,節點的總數只有大約十幾個,這種桶式中繼傳輸方案有時很不穩定:如果即使一個節點出現故障,很可能剩餘節點會彼此斷開連線,或者至關重要的是,與網路的上行鏈路斷開連線,而上行鏈路是將網路連線到整個網際網路的唯一節點。卡普蘭回憶說,那時保持網路全天候執行“是一場戰鬥”。他和鮑爾經常上門拜訪,幫助修復使用者節點故障,包括一次凌晨2點在零下15攝氏度的暴風雪中進行的屋頂作業,唯一能忍受的是卡普蘭妻子送來的熱葡萄酒。

然而,隨著當地的DIY技術圈瞭解了FunkFeuer提供的服務,網路規模擴大了。在30到40個節點之間,它變得能夠自我維持。網路的拓撲結構足夠豐富,以至於如果任何一個節點脫落,任何其他曾經依賴它的節點始終可以找到新的路徑。網路已經達到了卡普蘭所說的“網狀網路的魔力開始顯現”的關鍵密度。

網狀網路是一種相對年輕的技術,但卡普蘭所說的“魔力”並非新鮮事物:它與長期以來支撐網際網路基礎設施彈性的聲譽的原理相同。自網際網路誕生以來,分組交換儲存轉發路由——其中連線到網路的每臺計算機不僅能夠傳送和接收資訊,而且還能夠代表其他連線的計算機中繼資訊——一直是網際網路的一個決定性的架構特徵。正是它創造了大量可用的傳輸路由,使網路可以簡單地“繞過損壞進行路由”。正是它使網際網路在理論上至少很難被摧毀。

如果當今網際網路的現實更符合理論,那麼網狀網路將是多餘的。但在網際網路擺脫學術起源並開始成為如今無處不在的商業服務之後的二十年裡,儲存轉發原則所起的作用越來越不重要。在此期間新增到網路中的絕大多數新節點都是網際網路服務提供商帶來的家庭和商業計算機。在ISP的連線模型中,客戶的機器永遠不是中繼點;它是一個端點,一個終端節點,僅配置為傳送和接收,並且僅透過ISP擁有的機器執行此操作。換句話說,網際網路的爆炸性增長並沒有在網路地圖上新增新路由,而是添加了死衚衕,將ISP和其他流量聚合器變成了控制其服務的數億個節點的焦點。對於這些節點,如果其ISP出現故障或將其關閉,則無法繞過損壞進行路由。ISP實際上變成了關閉開關,而不是保持網際網路難以摧毀。

另一方面,網狀網路所做的正是ISP不做的:它們讓終端使用者的機器充當資料中繼。用不太技術的術語來說,它們讓使用者不再僅僅是網際網路消費者,而是開始成為他們自己的網際網路提供商。如果您想更好地瞭解這意味著什麼,請考慮一下如果1月28日埃及公民不是透過少數幾家ISP而是透過網狀網路進行通訊,事情可能會如何發展。至少,關閉該網路所需的電話將遠遠超過五個。由於網狀網路的每個使用者都擁有並控制著他們自己的一小部分網路基礎設施,因此可能需要與使用者數量一樣多的電話——並且對於大多數使用者來說,說服的難度遠高於ISP的高管們所需要的難度。

現年37歲的薩沙·梅因拉特在社群網狀網路領域一直是一位關鍵人物,時間幾乎與該領域存在的時間一樣長。作為伊利諾伊大學的博士生,他幫助啟動了尚佩恩-厄巴納社群無線網路(CUWiN),這是美國最早的此類網路之一。後來,他共同組織了一個卡特里娜颶風后的志願者響應小組,該小組建立了一個覆蓋災區60公里的臨時網狀網路,在颶風過後最初的幾周內恢復了電信。在此過程中,他搬到了華盛頓特區,打算創辦一家社群無線業務,但最終卻被“獵頭”挖走,正如他所說,被新美國基金會聘用,這是一個實力雄厚的智庫,聘請梅因拉特負責制定和監督技術舉措。正是在那裡,去年年初,他啟動了Commotion無線專案,這是一個由美國國務院提供200萬美元資助的開源無線網狀網路風險投資專案。

梅因拉特說,該專案的近期目標是開發“繞過任何關閉開關和任何形式的中央監控”的技術。為了說明這個想法,他和Commotion的其他核心開發人員組裝了一個被稱為原型“手提箱裡的網際網路”:一個小型、整合的無線通訊硬體包,適合走私到壓制性政府的領土。從那裡,持不同政見者和活動家可以提供不可遮蔽的網際網路覆蓋。手提箱系統實際上只是網狀網路愛好者已經熟知的技術的粗略組合。任何有足夠動力的極客都可以設定一個並使其保持工作狀態。

梅因拉特和他的同事們面臨的長期問題是,“如何使其配置變得如此容易,以至於其他99.9%的非極客人類都可以做到?”因為使用網狀網路的人越多,就越難將其摧毀。

從某種程度上說,這在數字上是不言而喻的:關閉一個包含100個節點的網狀網路比關閉一個包含1000個節點的網狀網路花費的精力更少,逐個節點地關閉。也許更重要的是,更大的網狀網路將傾向於包含更多與更廣泛網際網路的連結。這些上行鏈路——作為網狀網路和網際網路其他部分之間的瓶頸的稀疏分佈的門戶節點——隨著網狀網路規模的擴大,其脆弱性降低。隨著更多上行鏈路安全地位於本地網狀網路內部,如果全球網路的任何一個連結被切斷,日常通訊中斷的可能性就會降低。而且由於網狀網路中的任何節點原則上都可以使用它可以找到的任何外部網際網路連線(撥號ISP、網路共享行動電話)成為上行鏈路,因此更多網狀網路節點也意味著更快地恢復與外界聯絡的可能性更高。

總而言之,規模很重要。因此,在網狀網路圈子裡,網狀網路的可擴充套件性問題——它們究竟能增長到多大規模——往往是一個緊迫的問題。網狀網路是否有可能在不顯著減慢速度的情況下吸收大量節點,這在理論上是否可行仍然存在爭議,這取決於什麼樣的大量數字算作大量。就在幾年前,一些網路工程師還在爭論網狀網路的大小永遠無法超過數百個節點。然而,目前最大的純網狀網路的節點數量已達到四位數,數十個社群網路蓬勃發展,其中最大的網路使用混合網狀網路和骨幹網基礎設施,節點數量高達5,000個(如希臘雅典無線都會網路)甚至15,000個(如巴塞羅那及其周邊的Guifi.net)。揮之不去的疑問是,考慮到大多數人對處理像網狀網路這樣繁瑣而複雜的技術的感受,網狀網路是否有可能在人為方面變得更大。

與大多數傾向於淡化使用者友好介面重要性的開源技術不同,網狀網路運動開始意識到其裝置的簡單性有多麼關鍵。但是,如果Commotion並非唯一尋求使網狀網路更易於使用的專案,那麼它提出的關鍵簡化方案是獨一無二的激進方案:Commotion的目標不是使在家中或企業中安裝和執行網狀網路節點裝置更容易,而是使其變得不必要。梅因拉特解釋說:“這個概念是,您可以重新利用手機、筆記型電腦、現有無線路由器等,並利用人們口袋和書包裡已有的東西來構建網路。”他稱之為“裝置即基礎設施”網路,在他設想的版本中,向網狀網路新增一個節點只需像撥動開關一樣輕鬆。“因此,本質上,在您的iPhone或Android手機上,您只需按下一個按鈕並說,是的,加入此網路,”他說。“它需要達到這種程度的易用性。”

那麼,想象一下這樣一個世界,在這個世界中,網狀網路最終達到了那個水平——最終跨越了大眾可用性的障礙,或多或少地變成了在後臺執行的另一個應用程式。接下來會發生什麼?DIY網際網路服務的低成本是否會擠壓出商業選項的市場,直到最後一家ISP的中心輻射型封地讓位於單一的、覆蓋全球的網狀網路?

即使是最堅定的網路去中心化支持者也沒有對此抱有希望。“我認為,這種型別的系統將永遠是一種窮人的網際網路,”哈佛法學院教授、《網際網路的未來:以及如何阻止它》的作者喬納森·齊特林說。齊特林很樂意看到網狀網路方法取得成功,但他認識到它可能永遠無法與一些更集中控制的網路的效率相媲美。“中心化確實有真正的好處,”他說,“包括易用性。”Guifi.net的創始人拉蒙·羅卡同樣懷疑網狀網路是否會使ISP倒閉——並且就此而言,懷疑此類網路是否會從他們手中奪走超過15%的市場份額。然而,羅卡認為,即使滲透率如此之低,網狀網路也可以起到“淨化市場”的作用,為原本負擔不起的低收入家庭開放網際網路,並刺激主要ISP降低所有人的價格。

儘管這些經濟影響可能很受歡迎,但更重要的公民影響——網狀網路內建的對審查制度和監控的抵抗力——需要遠高於15%的市場份額才能蓬勃發展。如果很明顯,僅靠市場力量無法使這個數字大幅提高,那麼問題是,什麼可以做到?

通常,當市場未能提供社會公益時,首先會尋求補救的地方是政府。特別是在這種情況下,這並不是一個糟糕的起點。可以像繞過損壞一樣繞過審查制度的同一個網狀網路也可以同樣有效地繞過實際損壞,這使得網狀網路成為面對颶風、地震和其他政府有責任防範的自然災害的理想通訊渠道。因此,齊特林認為,政府積極參與在外國持不同政見者和本國公民之間傳播網狀網路將是一個好的政策。可能只需要一項要求,即在美國銷售的手機應配備緊急網狀網路功能,以便它們可以隨時按下按鈕將自己變成可中繼的節點。從公共政策的角度來看,齊特林說,“構建它是理所當然的。國家安全和執法部門應該普遍支援它。”

當然,問題在於,執法機構也很容易將任何國家網狀網路譴責為犯罪分子和恐怖分子在電話和ISP公司(方便監控)的監視範圍之外進行通訊的場所。當政府經常是造成網狀網路承諾幫助修復的那種損害時,指望政府支援網狀網路就會出現這樣的複雜情況。

因此,人們懷疑政府是否能像市場一樣可靠地完成這項工作。但埃本·莫格倫對可能實現這一目標有一些想法。莫格倫是哥倫比亞大學的法學教授,多年來一直是自由軟體基金會(一個由數字活動家組成的非營利組織)的律師。去年二月,部分受到來自突尼西亞新聞的啟發,他宣佈了一個名為FreedomBox的專案。他還宣佈他正在眾籌網站Kickstarter上為該專案尋求啟動資金,結果他在五天內籌集了6萬美元。

作為一個專案,FreedomBox與Commotion有許多相似之處,其中很少有完全巧合的(梅因拉特在FreedomBox基金會的技術顧問委員會中佔有一席之地)。與Commotion一樣,該專案也以一個說明性原型開創了先河——在本例中,是FreedomBox,一種大約小磚塊大小的網路裝置,小批次成本為“149美元,最終將被一堆成本為一半或更低的硬體所取代,”莫格倫說。

與Commotion一樣,FreedomBox也不受任何特定小工具形式的束縛。相反,它是一堆程式碼,可以進入我們家中和生活中堆積如山的越來越多的聯網CPU中,就像莫格倫所說的“人們沙發下的灰塵兔子”。所有這些都可以成為“重新平衡隱私”並恢復“去中心化對等網路”願景的網際網路基礎設施。電視機頂盒、冰箱中都有IP地址——莫格倫說,這些都可能成為FreedomBox。而且這不僅僅是關於基礎設施的去中心化。這也關乎資料去中心化。例如,對於莫格倫來說,使用者資料集中在Facebook和Google等雲服務中,與流量集中在ISP中一樣,對隱私和言論自由構成威脅。為了抵消這種趨勢,FreedomBox將進行最佳化,以執行替代社交網路(如Diaspora),這些網路將您的個人資料儲存在您的機器上,僅透過對等網路與您選擇的人共享。

莫格倫說,儘管如此,該專案的關鍵要素是“一代年輕人正在表現出的政治意願,他們由於對社交網路的依賴,越來越意識到他們自己和他人在網上的脆弱性。”他指望這種誠意在一定程度上激勵許多為該專案貢獻勞動的程式設計師。這也是最有可能推動使用者採用這項技術的一件事。莫格倫認為,如果沒有一場持續的技術行動主義運動,就不清楚是什麼能喚醒普通使用者,讓他們意識到我們在易用性和其他更直接的有形利益方面付出的自由和隱私方面的廣泛代價。

“人們低估了隱私死亡造成的危害,這與他們低估了其他生態破壞行為(如亂扔垃圾和汙染)的非凡倍增後果的方式幾乎相同,”莫格倫說。“人類很難進行生態計算。這不是靈長類動物大腦進化出來要做的事情。”

這表明,網際網路的重塑永遠不僅僅是調整技術的問題。它可能需要一場像環保運動一樣基礎廣泛且影響深遠的政治運動。如果政府和市場都不能引導我們走向那裡,也許只有集體意識的改變才能做到,就像綠色運動透過意志力帶來的那種改變一樣。以前沒有人回收垃圾。現在我們做了。現在沒有人使用網狀網路基礎設施。總有一天我們可能會使用。

即便如此,也沒有任何單一的技術措施足以維護網際網路所喚起和體現的自由。那是因為,歸根結底,即使是理想的、不可摧毀的網際網路,也無法獨自抵抗推動其重新中心化的社會和經濟力量。網狀網路只是幫助反擊的一種方式。“這些網狀網路對社群有好處,而且它們越大越好,”Funkfeuer的卡普蘭說。但即使是單一的、全球範圍內的網狀網路,仍然面臨著重蹈覆轍的風險,這些進化步驟導致了我們現在擁有的受損網際網路。“網狀網路不是網際網路的替代品。它只是其中的一部分,”他說。“這裡沒有烏托邦的容身之地。”

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