Vortrag physische Internet-Infrastrukturen Flashcards

1
Q

Landnetze

A
  • Werden von Tier 1,2 und 3 Internetanbietern (ISP) betrieben
  • Essenziell für Backbone-Anbindung von Binnenländern
  • Digital Divides (Digitale Klüfte)
    -> Global: Ungleiche Nord-Süd Verteilung
    -> Länder-interne Klüfte
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2
Q

Rolle der Seekabel

A
  • Ca. 550 Seekabelsysteme weltweit
  • Ca. 0,5-200 TB/s Bandbreite bei Glasfaserkabeln
  • Beteiligt bei über 98% des internationalen Datenverkehrs
  • Zentrale Verbindungen der nationalen und regionalen Netze
  • Geographisch ungleich verteilt und bilden die zentralen Flaschenhälse des Internet-Backbones
  • Eigentümer:
    -> Internationale Konglomerate von Telekommunikationsunternehmen (Tier 1 ISP)
    -> Content Providers (Google, Microsoft, Amazon, Meta)
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3
Q

Landestationen

A
  • Ca. 1250 Landestationen weltweit
  • Bis zu 32 Landings pro Kabelsystem
  • Bestehen aus: Einstiegsschacht, Übergangsleitung, Endstelle
  • Stromeinspeisung
  • Generatoren (teilweise)
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4
Q

Installation von Seekabeln

A
  • Legeschiffe spulen Kabel über Rolle ab
  • Wird küstennah vergraben
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5
Q

Backbone: Satellitenkonstellationen

A
  • Low Earth Orbit: 200-2000km Höhe
  • Geringere Latenzen als geostationäre Satelliten, teurer und geringere Kapazitäten
  • Mehrere Unternehmen planen sog. Megakonstellationen (z.B. Starlink)
  • Staatliche Initiativen (z.B. IRIS2)
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6
Q

Eigenschaften Maritimer Kritis

A
  • In Hand privater Unternehmen
  • Teuer, daher idR große Unternehmen
  • Meist inter- & transnational
  • Rechtlich schwächer geschützt
  • Teil von Netzen, die sich an Land fortsetzen
  • Mehrfach „unsichtbar“ (sea blindness)
  • Kritikalität ist kontextabhängig
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7
Q

Maritime KRITIS

A
  • Fischerei
  • Internetkabel
  • Energieversorgung (Pipelines, Offshore Anlagen)
  • Häfen
  • Entsalzungsanlagen
  • Seeverkehr
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8
Q

Maritime Zonen

A
  • Geographic zoning:
    -> Continental shelf
    -> Continental slope
    -> Continental rise
    -> Deep sea
  • Legal Zoning:
    -> Territoral sea
    -> Exclusive Economic Zone (exclusive fisheries and mineral resources rights)
    -> Extended Continental Shelf
    -> High Seas (Seabed Authority)
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9
Q

Gefahrenkategorien Schäden an Seekabeln

A
  • Intentionality: Accidents, Attacks
  • Origin: Human, Natural, External Factors
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10
Q

Natürliche Gefahren für Seekabel

A
  • Seismische Aktivität
  • Extremwetterereignisse
  • Gezeiten
  • „Black Swan“ Events (Sonnenstürme, Meteoriten, Pandemien)
  • Wildlife
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11
Q

Nicht-intendierte Brüche bei Seekabeln

A
  • Fischerei
  • Ankern
  • Baggern
  • Fehler in Bauteilen
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12
Q

Beabsichtigte Beschädigungen an Seekabeln

A
  • Ungefähre Positionen der Kabel sind öffentlich
  • Modi: Reißen, Sprengen, Schneiden oder Anbohren
  • Plattformen: Taucher, zivile Schiffe, U-Boote
  • Sabotage als Kriegshandlung oder in den Kontexten hybrider Kriegsführung
  • Terrorismus, Aktivismus
  • Kriminalität (Erpressung, Materialdiebstahl, Vandalismus)
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13
Q

Vorkommen nach Schadensarten bei Seekabeln

A
  • 150-200 Schäden pro Jahr
  • Die meisten Schäden sind menschlichen Ursprungs, aber unbeabsichtigt
  • Einzelfälle (bei Unfällen) oder regional begrenzte Störungen (bei Naturereignissen)
  • Sabotagen sind bislang selten und meist kriminell motiviert
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14
Q

Sabotagen an Untersee-KRITIS

A
  • Einzelne Störungen und Ausfälle können meistens über Alternativrouten (Redundanzen) ausgeglichen werden
    -> Sabotagen müssen an mehreren Orten stattfinden, um eine Umleitung zu verhindern
  • Es gibt begrenze Reperaturkapazitäten
    -> Sabotagen müssen zeitgleich oder zeitnah stattfinden, um die Reperaturfirmen zu überfordern
  • Die Sabotage muss abstreitbar sein (außerhalb von Kriegen)
    -> Je tiefer eine Infrastruktur liegt, desto schwieriger werden Sabotagen aber auch die folgenden Ermittlungen
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15
Q

Folgen von Kabelrissen

A
  • Regelfall: Redundanzen gleichen Ausfälle aus
  • Falls unmöglich: Wegfall von Internet-Konnektivität
  • Folgeeffekte für weitere KRITIS:
    -> Finanzsysteme, Verkehrssysteme, Handel, Gesundheitssysteme, Vertrauen in Staat & Verwaltung
  • Destabilisierungspotenzial, Gefährung von Menschenleben
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16
Q

Interaktion und Anhäufung von Störungen

A
  • Störungen in mehreren KRITIS können sich gegenseitig verstärken
  • Naturkatastrophen verursachen und verstärken Krisen
17
Q

Faktoren für Seekabel-Zugänge

A
  • Faktoren, die die Wahrscheinlichkeit für neue Seekabelanschlüsse steigern:
    -> Sozio-ökonomische Faktoren: hohe Bevölkerungszahl, höherer Wohlstand, mehr frühere Ausbauten
    -> Politische Faktoren: höhere staatliche Ausbauten
    -> Geografische Faktoren: Längere Küsten, weniger Nachbarländer
18
Q

Politische Schutzmaßnahmen

A
  • National:
    -> KRITIS-Dachgesetz
    -> Förderung der Forschung (in DE vernachlässigt)
  • EU:
    -> Einheitliche Regelungen zum KRITIS-Schutz auf See und an Land
    -> Koordination der zivilen Ressourcen
    -> „Cable Diplomacy“: Infrastrukturhilfen für gefährdete Regionen
    -> Gemeinsame Ermittlungen nach vermuteten Sabotagen
  • NATO:
    -> Gegenseitige Unterstützung
    -> Militärische Arbeitsteilung in See durch Nutzung der Marine-Kapazitäten
    -> Technologischer Austausch
  • Global:
    -> Schutzstatus für Maritime KRITIS in Seerechtsabkommen anstreben
    -> Marine Spatial Planning (MSP) durchsetzen -> Kabel-Schutzzonen
19
Q

Technische Maßnahmen

A
  • Planung & Installation: Redundanter bauen und tiefer vergraben
  • Untersee-Sensorik verbessern
  • Regelmäßige Prüfung (bestenfalls durch unbemenschte Fahrzeuge)
  • Einübung und Prüfung der Datenumleitung über Redundanzen
  • Satelliten als Redundanz für Ausfallszenarien einbeziehen
  • Reperaturkapazitäten auf-/ausbauen
  • Allgemeine Vorbereitung für Ausfälle von Internet, Strom, Gas, und Warenströme treffen
20
Q

Resilientes Seekabelnetz

A
  • Absorption: Redundantes Netz, Überwachung
  • Erholung: Reperaturkapazitäten, Ermittlungsfähigkeiten
  • Wandlung: Temporärer Rückgriff auf alternative Infrastrukturen
21
Q

Zukunft der Unterseekabel

A
  • Risiken für Maritime KRITIS können verringert aber nicht völlig eliminiert werden
  • Satellitenkommunikation als neue, allerdings nicht gleichwertige Redundanz von Seekabeln
  • Eigentümerschaft immer größerer Unternehmen
  • Maritimer Raum wird insgesamt stärker genutzt, damit auch enger und umkämpfter
  • Klimawandel erhöht die Ausfallwahrscheinlichkeit durch Extremwetterereignisse