Das globale Internet wird durch riesige Unterseekabel angetrieben. Aber sie sind verletzlich.

Am 29. Juli 1858 trafen zwei dampfbetriebene Schlachtschiffe mitten im Atlantik aufeinander. Dort verbanden sie zwei Enden eines 4.000 Kilometer (2.500 Meilen) langen und 1,5 Zentimeter (0,6 Zoll) breiten Kabels und verbanden damit erstmals den europäischen und den nordamerikanischen Kontinent per Telegraf.

Etwas mehr als zwei Wochen später sandte die britische Königin Victoria eine Glückwunschbotschaft an den damaligen US-Präsidenten James Buchanan, woraufhin eine Parade durch die Straßen von New York stattfand, bei der ein Nachbau eines Schiffes, das beim Verlegen der Kabel und Feuerwerkskörper über dem Rathaus half, gezeigt wurde .

In ihren Antrittsdepeschen lobte Königin Victoria die „großartige internationale Arbeit“ der beiden Länder, den Höhepunkt der fast zwei Jahrzehnte dauernden Bemühungen, während Buchanan einen „Triumph lobte, der ruhmreicher, weil für die Menschheit weitaus nützlicher ist, als jemals ein Eroberer errungen wurde“. auf dem Schlachtfeld.

Die Zustellung der Nachricht dauerte über 17 Stunden, bei 2 Minuten und 5 Sekunden pro Buchstabe per Morsecode, und das Kabel war aufgrund verschiedener technischer Störungen weniger als einen Monat in Betrieb, aber eine globale Kommunikationsrevolution hatte begonnen.

Im Jahr 1866 übertrugen neue Kabel 6 bis 8 Wörter pro Minute, bis zum Ende des Jahrhunderts waren es über 40 Wörter. 1956 wurde Transatlantic No. 1 (TAT-1), das erste Unterwassertelefonkabel, verlegt, und 1988 übertrug TAT-8 280 Megabyte pro Sekunde – etwa das 15-fache der Geschwindigkeit einer durchschnittlichen US-Haushalts-Internetverbindung Glasfasern, die Licht nutzen, um Daten mit rasender Geschwindigkeit zu übertragen.

Im Jahr 2018 nahm das Marea-Kabel den Betrieb zwischen Bilbao, Spanien, und dem US-Bundesstaat Virginia auf, mit Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 160 Terabit pro Sekunde – 16 Millionen Mal schneller als die durchschnittliche Internetverbindung zu Hause.

Heute sind weltweit rund 380 Unterwasserkabel mit einer Länge von über 1,2 Millionen Kilometern (745.645 Meilen) in Betrieb.

Unterwasserkabel sind die unsichtbare Kraft, die das moderne Internet antreibt. Viele davon wurden in den letzten Jahren von Internetgiganten wie Facebook, Google, Microsoft und Amazon finanziert. Sie übertragen fast unsere gesamte Kommunikation und doch sind wir uns in einer Welt der drahtlosen Netzwerke und Smartphones kaum bewusst, dass sie existieren.

Doch da das Internet mobiler und drahtloser geworden ist, hat die Datenmenge, die über Unterseekabel übertragen wird, exponentiell zugenommen.

„Die meisten Menschen sind absolut erstaunt darüber, inwieweit das Internet immer noch kabelbasiert ist“, sagte Byron Clatterbuck, Vorstandsvorsitzender von Seacom, einem multinationalen Telekommunikationsunternehmen, das für die Verlegung vieler Unterseekabel verantwortlich ist, die Afrika mit dem Rest der Welt verbinden.

„Die Menschen sind so mobil und immer auf der Suche nach WLAN“, sagte er. „Sie denken nicht darüber nach, sie verstehen nicht, wie dieses riesige Kabelgeflecht zusammenwirkt.

„Sie merken es erst, wenn es geschnitten ist.“

Im Jahr 2012 verwüstete Hurrikan Sandy die Ostküste der USA, verursachte Schäden in Höhe von schätzungsweise 71 Milliarden US-Dollar und lahmlegte mehrere wichtige Börsen, an denen Unterseekabel Nordamerika und Europa verbanden.

„Es war eine große Störung“, sagte Frank Rey, Direktor für globale Netzwerkstrategie bei Microsofts Cloud Infrastructure and Operations-Abteilung, in einer Erklärung.

„Das gesamte Netzwerk zwischen Nordamerika und Europa war mehrere Stunden lang isoliert. Für uns hat der Sturm eine potenzielle Herausforderung bei der Konsolidierung der transatlantischen Kabel, die alle in New York und New Jersey gelandet sind, ans Licht gebracht.“

Für sein neuestes Kabel, Marea, entschied sich Microsoft dafür, seine US-Niederlassung weiter unten an der Küste in Virginia anzusiedeln, abseits der Kabelansammlung, um Störungen zu minimieren, sollte ein weiterer schwerer Sturm New York heimsuchen.

Aber wenn ein Kabel ausfällt, ist in den meisten Fällen nicht die Natur dafür verantwortlich. Jedes Jahr gibt es etwa 200 solcher Ausfälle, und die überwiegende Mehrheit wird durch Menschen verursacht.

„Zwei Drittel der Kabelausfälle werden durch versehentliche menschliche Aktivitäten, Fischernetze und Schleppnetze sowie Schiffsanker verursacht“, sagte Tim Stronge, Vizepräsident für Forschung bei TeleGeography, einem Marktforschungsunternehmen für Telekommunikation. „Die nächstgrößte Kategorie sind Naturkatastrophen, Mutter Natur – manchmal Erdbeben, aber auch Erdrutsche unter Wasser.“

Bei einem Erdbeben der Stärke 7,0 vor der Südwestküste vor Taiwan im Jahr 2006 wurden zusammen mit Nachbeben acht Unterseekabel durchtrennt, was zu Internetausfällen und Störungen in Taiwan, Hongkong, China, Japan, Korea und den Philippinen führte.

Stronge sagte, der Grund dafür, dass sich die meisten Menschen dieser Fehler nicht bewusst seien, sei, dass die gesamte Branche darauf ausgelegt sei. Unternehmen, die stark auf Unterseekabel angewiesen sind, verteilen ihre Daten auf mehrere Routen, sodass bei einem Ausfall die Kunden nicht abgeschnitten werden.

Das Verlegen eines Kabels sei ein jahrelanger Prozess, der Millionen von Dollar kostet, sagte Clatterbuck von Seacom.

Der Prozess beginnt mit der Betrachtung der Seekarten, um die beste Route zu ermitteln. Kabel sind in tiefem Wasser am sichersten, wo sie auf einem relativ flachen Meeresboden ruhen können und nicht an Felsen reiben oder anderen Störungen ausgesetzt sind.

„Je tiefer, desto besser“, sagte Clatterbuck. „Wenn man das Kabel in tiefem Wasser verlegen kann, gibt es selten Probleme. Es geht auf den Meeresboden und bleibt einfach dort.“

Je näher man dem Ufer kommt, desto schwieriger wird es. Ein nur wenige Zentimeter dickes Kabel auf dem Meeresgrund muss vor seiner Umgebung geschützt werden, wenn es die Landestation erreicht, die es mit dem Internet-Backbone des Landes verbindet.

„Stellen Sie sich einen langen Gartenschlauch vor, in dessen Inneren sich sehr kleine Schläuche befinden, in denen ein sehr, sehr dünnes Faserpaar untergebracht ist“, sagte Clatterbuck. Dieser Schlauch ist mit Kupfer umwickelt, das den Gleichstrom leitet, der das Kabel und seine Repeater mit Strom versorgt, manchmal bis zu 10.000 Volt.

„Die Fasern werden in Urethan eingewickelt, dann in Kupfer eingewickelt und wieder in Urethan eingewickelt“, sagte er. „Wenn wir dieses Kabel an einem Ufer verlegen müssen, das sehr flach ist und viele Steine ​​enthält, müssen Sie das Kabel jetzt mit einer Panzerung versehen, damit niemand es durchhacken kann.“

Kabel in weniger gastfreundlichen Gegenden können viel dicker sein als Gartenschläuche und mit zusätzlichem Kunststoff, Kevlar-Panzerung und Edelstahl umwickelt sein, um sicherzustellen, dass sie nicht kaputt gehen.

Abhängig von der Küste müssen Kabelunternehmen möglicherweise auch weit draußen im Meer Betongräben bauen, um das Kabel darin zu verstauen und es so vor Stößen durch Felsen zu schützen.

„Bevor die Kabelverlegungsschiffe losfahren, schicken sie ein weiteres Spezialschiff los, das den Meeresboden in der Gegend kartiert, wann immer sie wollen“, sagte Stronge von TeleGeography. „Sie wollen Gebiete meiden, in denen es viele Unterwasserströmungen gibt, sie wollen auf jeden Fall vulkanische Gebiete meiden und große Höhenunterschiede auf dem Meeresboden vermeiden.“

Sobald die Route geplant und überprüft ist und die Landverbindungen sicher sind, beginnen riesige Kabelverlegeschiffe mit der Verteilung der Ausrüstung.

„Stellen Sie sich Spulen voller Gartenschläuche zusammen mit vielen dieser Verstärker in der Größe eines alten Reisekoffers vor“, sagte Clatterbuck. „Manchmal kann es einen Monat dauern, das Kabel auf ein Schiff zu laden.“

Das 6.600 Kilometer (4.000 Meilen) lange Marea-Kabel wiegt über 4,6 Millionen Kilogramm (10,2 Millionen Pfund) oder das Äquivalent von 34 Blauwalen, so Microsoft, das das Projekt gemeinsam mit Facebook finanziert hat.

Es dauerte mehr als zwei Jahre, das Ganze zu verlegen.

Der Stromausfall kam ohne Vorwarnung. Im Februar 2008 war ein ganzer Teil Nordafrikas und des Persischen Golfs plötzlich offline oder die Internetgeschwindigkeit verlangsamte sich auf ein schmerzhaftes Kriechtempo.

Diese Störung wurde schließlich auf Schäden an drei Unterseekabeln vor der ägyptischen Küste zurückgeführt. Mindestens eines – das Dubai und Oman verbindet – wurde durch einen verlassenen, 5.400 Kilogramm (6 Tonnen) schweren Anker durchtrennt, sagte der Besitzer des Kabels.

Die Ursache der anderen Schäden wurde jedoch nie geklärt, es wurde vermutet, dass es sich um das Werk von Saboteuren handeln könnte. Dies wirft die Frage einer weiteren Bedrohung für Unterseekabel auf: vorsätzliche menschliche Angriffe.

In einem Papier aus dem Jahr 2017 für den rechten Think Tank Policy Exchange schrieb der britische Gesetzgeber Rishi Sunak, dass „die Sicherheit für Unterseekabel eine Herausforderung bleibt“.

„Die Arterien, von denen das Internet und unsere moderne Welt abhängen, werden durch exponierte Engpässe (oft mit minimalem Schutz) und ihre isolierten Tiefseestandorte, die völlig öffentlich sind, geleitet und sind äußerst gefährdet“, sagte er. „Die Gefahr, dass diese Schwachstellen ausgenutzt werden, wächst. Ein erfolgreicher Angriff würde der Sicherheit und dem Wohlstand Großbritanniens einen schweren Schlag versetzen.“

Angesichts der Tatsache, dass allein nach Großbritannien mehr als 50 Kabel angeschlossen sind, war Clatterbuck jedoch skeptisch, wie nützlich ein absichtlicher Ausfall in Kriegszeiten sein könnte, und verwies auf den Grad an Koordination und Ressourcen, der erforderlich sei, um mehrere Kabel auf einmal zu durchtrennen.

„Wenn Sie das globale Internet sabotieren oder einen bestimmten Ort abschneiden wollten, müssten Sie dies gleichzeitig über mehrere Kabel tun“, sagte er. „Sie würden sich auf den schwierigsten Aspekt der Störung eines Netzwerks konzentrieren.“

Es wäre wahrscheinlich einfacher, die Internetinfrastruktur an Land mit Cyber- und DDoS-Angriffen anzugreifen, das Netzwerk zu überfluten und wichtige Einrichtungen außer Betrieb zu setzen. Clatterbuck wies jedoch darauf hin, dass Militär- und andere Regierungsorganisationen wahrscheinlich schon damals über Satelliten-Backups verfügten.

Das Anzapfen von Unterwasserkabeln ist keine neue Sache. Während des Kalten Krieges transportierten US-U-Boote Taucher mit speziell entwickelter Ausrüstung, die sie an sowjetischen Kabeln im Ochotskischen Meer befestigten, um jegliche Kommunikation abzufangen.

Die geheime Überwachung dauerte fast ein Jahrzehnt, bis Informationen über die Operation mit dem Codenamen Ivy Bells von einem ehemaligen Kommunikationsspezialisten der National Security Agency, Ronald Pelton, an die Sowjets verkauft wurden.

Laut TeleGeography werden heute mehr als 99 % der internationalen Kommunikation über Glasfaserkabel übertragen, die meisten davon unter Wasser. Während das Abhören von Unterwassertelefonkabeln keine leichte Aufgabe war, ist die Überwachung moderner Glasfaserkabel noch schwieriger, aber nicht unmöglich.

Laut Forschern von AT&T Labs könnten Angreifer durch sorgfältiges Angreifen von Teilen der Internet-Infrastruktur Teile eines Netzwerks lahmlegen, die sie nicht überwachen können, und Menschen dazu zwingen, Kabel zu nutzen, die sie bereits kontrollieren, möglicherweise ohne dass das Ziel überhaupt merkt, dass ihre Kommunikation offengelegt wird .

Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, nicht das Kabel anzuzapfen, sondern den Punkt, an dem es mit dem Land verbunden ist. Dies wurde in der Vergangenheit britischen und US-Spionageagenturen vorgeworfen, angeblich in Zusammenarbeit mit den privaten Unternehmen, die die Kabel betreiben.

Im Jahr 2013 berichtete der Guardian unter Berufung auf Dokumente des Whistleblowers der National Security Agency (NSA), Edward Snowden, dass sich die britische Spionageagentur GCHQ „heimlich Zugriff auf das Kabelnetz verschafft habe, das die Telefongespräche und den Internetverkehr der Welt überträgt“.

Den von Snowden bereitgestellten Dokumenten zufolge wurden im GCHQ im Jahr 2012 täglich 600 Millionen „Telefonereignisse“ abgewickelt und mehr als 200 Glasfaserkabel kompromittiert.

Die NSA führte angeblich eine ähnliche Operation namens „Upstream“ durch, die in einer von Snowden durchgesickerten Präsentation beschrieben wurde, dass sie „auf die Kommunikation über Glasfaserkabel und die Infrastruktur zugreifen könne, während Daten vorbeifließen“.

GCHQ lehnte eine Stellungnahme zu diesem Artikel ab. In einer Erklärung sagte ein NSA-Sprecher, die Agentur könne „missionsbezogene Aktivitäten weder bestätigen noch dementieren“.

„Was wir sagen können, ist, dass die NSA ihre Mission zur Aufklärung ausländischer Signale auf sorgfältig kontrollierte Weise, in strikter Übereinstimmung mit den US-Gesetzen und unter mehreren Aufsichtsebenen durchführt und sich dabei auf wichtige ausländische Geheimdienst- und nationale Sicherheitsprioritäten konzentriert“, fügte der Sprecher hinzu. „Insbesondere Privatsphäre und bürgerliche Freiheiten sind wesentliche Anliegen bei der Planung und Durchführung der NSA-Mission.“

Es wäre weitaus schwieriger, eine Sonde oder ein Überwachungsgerät irgendwo entlang der Länge eines Kabels anzubringen, ohne den Glasfaserverkehr zu stören oder die Besitzer des Kabels zu alarmieren.

„Sie benötigen spezielle Ausrüstung mit einem Greifhaken, der sich bis zum Kabel herablassen, es greifen und hochziehen kann, ohne den Rest des Kabels zu beschädigen“, sagte Stronge. Dann müsste das Kabel so durchtrennt und wieder angeschlossen werden, dass das über die Glasfaser geleitete Licht nicht gestört wird. Sie müssen auch hoffen, dass der Betreiber während dieses Vorgangs nicht bemerkt hat, dass etwas im Gange ist.

„Das ist schwierig, dafür ist eine Menge Spezialausrüstung erforderlich“, sagte er, ganz zu schweigen von der „ziemlich hohen Gefahr eines Stromschlags“, wenn man mit einem Kupferkabel umgeht, das 10.000 Volt überträgt.

Es gibt Gerüchte, dass Länder versuchen, Unterseekabel auszuspionieren. Mehreren Berichten zufolge, die vom US-Militär nie bestätigt wurden, verfügt das U-Boot USS Jimmy Carter über fortschrittliche Fähigkeiten zum Abhören von Unterwasserkabeln, einschließlich einer flutbaren Kammer im Inneren des U-Boots, damit Taucher und Techniker einfachen Zugang zum Kabel haben.

Und Washington ist nicht die einzige Macht, von der man annimmt, dass sie solche Aktivitäten durchführt. Im Jahr 2015 sagten US-Geheimdienstmitarbeiter, Unterwassersensoren hätten russische U-Boote in der Nähe wichtiger Kommunikationskabel entdeckt, zusammen mit einem Spionageschiff, von dem angenommen wird, dass es kleine Unterwasserfahrzeuge transportiert, die Kabel durchtrennen oder beschädigen sollen.

China vergrößert auch die Größe seiner U-Boot-Flotte im Rahmen einer umfassenderen Ausweitung seines Militärs unter Präsident Xi Jinping.

In einem Bericht des aggressiven außenpolitischen Thinktanks Center for Strategic and International Studies aus dem Jahr 2016 schrieben die Autoren: „Es ist wahrscheinlich, dass russische Hilfsschiffe, einschließlich ferngesteuerter oder autonomer Unterwasserschiffe, so ausgerüstet sind, dass sie Objekte auf dem Meeresboden manipulieren können.“ und kann auch sensible Kommunikationsabhörgeräte mit sich führen, um Unterseekabel anzuzapfen oder auf andere Weise die Meeresbodeninfrastruktur zu zerstören oder auszunutzen.“

Sie fügten hinzu, dass „diese Fähigkeit unter anderem die Erfassung sensiblen Datenverkehrs über transatlantische Kabel und/oder Cyberangriffe auf sichere Computersysteme ermöglichen könnte.“

Wenn Sie das Kabel selbst kontrollieren, müssen Sie sich natürlich keine Sorgen über die Schwierigkeiten machen, es anzuzapfen.

Dies war die Sorge, als der chinesische Telekommunikationsriese Huawei – der aufgrund von Überwachungsängsten starkem Druck aus Washington und seinen Verbündeten ausgesetzt war – begann, in den Unterseekabelmarkt vorzudringen.

Im Jahr 2017 blockierte Australien einen Plan von Huawei, ein 4.000 Kilometer (2.485 Meilen) langes Unterseekabel zu installieren, das Sydney mit den Salomonen verbinden sollte. Canberra ist bereit, den Großteil der Mittel für das Coral Sea Cable System bereitzustellen, das Australien auch mit Port Moresby in Papua-Neuguinea verbinden wird.

Im Juni kündigte Huawei an, seinen 51-prozentigen Anteil an Huawei Marine Systems, seinem Unterseekabelzweig, zu verkaufen. Beide Unternehmen haben immer wieder Vorwürfe zurückgewiesen, sie stellten ein Sicherheitsrisiko dar, aber das hat nicht geholfenum die schärfsten Kritiker des Unternehmens zu beruhigen.

James Stavridis, ein pensionierter Admiral der US-Marine und ehemaliger Oberbefehlshaber der Alliierten der NATO, warnte im April vor „Pekings zunehmendem Einfluss auf den Bau und die Reparatur der Unterseekabel, die praktisch alle Informationen im Internet transportieren“.

„Es gibt keine Möglichkeit, Huawei am Bau von (Unterseekabeln) zu hindern oder private Eigentümer davon abzuhalten, mit chinesischen Firmen Verträge über deren Modernisierung abzuschließen, und zwar nur aufgrund von Verdachtsmomenten“, sagte Stavridis. „Vielmehr müssen die USA ihre Cyber- und Geheimdienstfähigkeiten nutzen, um handfeste Beweise für Hintertüren und andere Sicherheitsrisiken zu sammeln.“

Clatterbuck, der CEO von Seacom, war skeptisch, wie viel Nutzen das Abhören eines Unterseekabels bringen würde, und verwies auf die enormen Datenmengen, die jede Sekunde durch das Kabel fließen und ein riesiges Heufeld für die Suche nach Nadeln schaffen.

„Wenn Sie Menschen ausspionieren wollten, würden Sie dann ein riesiges Mikrofon über den USA aufstellen und alle ausspionieren?“

Doch wie die Snowden-Leaks gezeigt haben, saugen Regierungen oft gerne so viele Informationen wie möglich auf, unabhängig davon, ob sie einen klaren Zweck haben oder nicht, und künstliche Intelligenz und andere Fortschritte haben das Durchsuchen solcher Datensätze immer schneller gemacht.

Insbesondere China baut riesige Überwachungsdatenbanken seiner Bürger auf und wird mit massiven Hackerangriffen gegen ausländische Unternehmen und Regierungsbehörden in Verbindung gebracht, bei denen Terabytes an Informationen gesammelt wurden.

Und wenn Sie nach vielen, vielen Informationen suchen, gibt es kaum einen besseren Standort als die Unterseekabel, die das globale Internet selbst antreiben.