DARPA: i 32 bit che hanno rivoluzionato il mondo – Parte I – Introduzione

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RFC del protocollo IP: sua struttura

Premessa

Cosa pensereste se vi dicessi che lo smartphone (o computer) da cui state leggendo questo articolo, possiede degli antenati che ormai ottant’anni fa, venivano utilizzati come strumenti bellici? Ci credereste?

Ebbene è proprio così: i primi calcolatori (così erano chiamati i primissimi computer) come, ad esempio: ENIAC, venivano utilizzati per scopi bellici. Nel caso specifico di ENIAC, esso veniva impiegato per effettuare calcoli balistici e rendere più precise le tavole di tiro allora in uso nell’Esercito degli Stati Uniti d’America.
Da quel momento in avanti, con l’avvento di nuove tecnologie, come, ad esempio i transistori, i calcolatori divennero macchine sempre più veloci, sempre più potenti e di dimensioni sempre più ridotte, fino ad arrivare ai giorni nostri, dove, addirittura, possiamo metterci in tasca un equivalente di interi stanzoni pieni di calcolatori degli anni cinquanta, ovvero: i nostri smartphone, che sono a tutti gli effetti dei potentissimi calcolatori.

ENIAC – Fonte: Wikipedia

Vi starete chiedendo il perché di questi paragoni, ebbene: l‘impulso alle più grandi innovazioni della storia recente, se ci fate caso, sembra spesso trovarsi a coincidere con gli utilizzi a scopi militari delle tecnologie che vengono poi rilasciate (non sempre) in ambito civile, come il GPS, ad esempio, oppure ancora Internet.

Ebbene, anche Internet deve la sua origine a scopi militari ed è proprio su quest’ultima rivoluzione tecnologica che ci soffermeremo nel corso di questo e di tutti gli altri articoli che seguiranno, perché ormai, oggi, tutti noi utilizziamo la Rete delle Reti (appunto, Internet), ma non tutti ne conosciamo l’origine e, soprattutto, in pochissimi sanno che il Protocollo Internet (o Internet Protocol, abbreviato in IP) nasconde al suo interno dei meccanismi di altissima protezione che furono pensati (fin dalla primissima stesura del protocollo) per garantire e proteggere il transito del traffico sulle reti militari (di cui parleremo) ed anche al di fuori di esse (quelle che poi sono volgarmente diventate Internet).

Ho deciso di scrivere questa serie di articoli principalmente per due motivi: il primo, perché vorrei rendere omaggio a tutti coloro che, nel corso degli ultimi cinquant’anni, si sono dedicati allo sviluppo dell’Internet Protocol e che, senza rendersene conto, da allora ad oggi, hanno contribuito al profondo cambiamento tecnologico che ha drasticamente modificato la vita di tutti noi, seppur con alcune eccezioni negative; il secondo, perché ci sono degli aspetti davvero interessanti, che a mio parere vale la pena di conoscere.

Parlare di un argomento tanto complesso ed affascinante quanto questo, non è affatto semplice, tuttavia, come sempre, spero di poter rendere la vostra lettura interessante e di potervi parlare di qualcosa che prima non conoscevate, considerando anche che questi articoli possono ritenersi un utilissimo compendio alla comprensione degli articoli che ho scritto in merito alla guerra elettronica (che potete ritrovare qui: parte I, parte II, parte III e parte IV).
Fatta questa doverosa premessa, possiamo cominciare!

DARPA Un po’ di storia

Tutta la nostra storia inizia nel lontano 1957, quando l’allora URSS lanciò per la prima volta nella storia dell’esplorazione spaziale dell’uomo, il primo satellite artificiale: lo Sputnik; per molti americani (soprattutto per molti politici) questo evento fu motivo di grandi preoccupazioni: il primo, perché avrebbe posto le basi per un possibile utilizzo dei vettori di lancio dei satelliti, come possibili vettori di lancio per testate nucleari ed il secondo, stava a significare che i Sovietici possedevano la tecnologia per poter effettuare lanci nello spazio.

Da quel momento in avanti, questo momento storico è ricordato come “corsa allo spazio” e vedeva come unici contendenti gli Stati Uniti d’America e l’ex Unione Sovietica, tuttavia, sempre in questo periodo, su idea dell’allora Presidente degli Stati Uniti Eisenhower, fu fondata la ARPA (acronimo per Advanced Research Projects Agency), nata per mantenere e, possibilmente, superare il progresso tecnologico del rivale sovietico.

L’ARPA, divenuta poi DARPA (ovvero Defense Advanced Research Projects Agency, proprio a voler sottolineare il suo impiego in ambito militare) fa direttamente capo al DoD (ovvero il Dipartimento della Difesa statunitense) ed ha come scopo la ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie da impiegare in ambito militare.
Uno dei progetti che ha avuto più importanza per quest’agenzia, prima a livello nazionale, poi a livello mondiale, è stato il progetto ARPANET.
A livello strutturale e di operato, la DARPA è totalmente slegata da tutte le altre agenzie governative e si rapporta ai più alti ranghi della Difesa statunitense.

ARPANET

ARPANET (ovvero ARPA Network) fu una rete di calcolatori studiata, progettata e poi realizzata nel 1969 dalla DARPA e che, poi, culminò nel 1983 in quello che noi oggi conosciamo come Internet.
Lo scopo iniziale di ARPANET era quello di creare una rete di calcolatori tra loro interconnessi, per collegare tra loro i maggiori centri di ricerca accademici e militari degli Stati Uniti capace di poter resistere ad un massiccio attacco nucleare sovietico.

La particolarità di ARPANET fu quella di trasformarsi da un ambizioso ed innovativo progetto militare, ad uno dei più grandi progetti civili, che ha coinvolto fin dai suoi albori i più importanti centri accademici statunitensi e le migliori menti dell’epoca.

La sua prima comparsa ufficiale è stata resa nota con la pubblicazione del relativo RFC nel 1969 (per dirla in breve gli RFC sono redatti dalla IETF che si occupa di redigere documentazione tecnica circa l’architettura di Internet e dei protocolli che la compongono), anche se l’idea embrionale di ARPANET fu sviluppata dall’ingegnere americano Lawrence Roberts un paio di anni prima, nel 1967:

l’idea iniziale di Roberts prevedeva la creazione di una rete distribuita di macchine per poter sfruttare la potenza di calcolo di queste ultime laddove già presenti ed evitare ove possibile gli spostamenti del personale per lunghe distanze (basti pensare alla distanza che separa un centro di ricerca posto sulla costa est ed uno posto sulla costa ovest degli Stati Uniti, per capire quanto questo progetto fosse necessario ed ambizioso) tuttavia il problema principale consisteva nel far comunicare tra loro queste macchine in tempo reale.

Inizialmente si pensò di utilizzare delle linee telefoniche dedicate per consentire la comunicazione tra le varie stazioni, tuttavia si presentavano due problemi: il primo era quello di tradurre il linguaggio delle macchine e prepararlo alla trasmissione ed il secondo era garantire che il messaggio inviato potesse arrivare a destinazione senza errori o senza che si perdesse durante lo spostamento, a sommarsi, poi, a questi due problemi se ne aggiunse un terzo, ovvero: consentire alle macchine di comunicare su reti diverse.

Per risolvere il primo problema, furono utilizzati gli IMP (Interface Message Processor) il cui compito, in sostanza, era quello di instradare il traffico tra le diverse stazioni (compito che oggi viene svolto dai routers), ma, nonostante questo, restava il secondo problema, ovvero: evitare la perdita dei dati durante il loro transito.
A risolvere completamente questo problema, ci pensarono gli studi (quasi in contemporanea) di Vint Cerf e Bob Kahn che nel 1974 gettarono le basi del protocollo TCP (Transmission Control Protocol – divenuto poi standard con l’RFC 793 nel 1981), protocollo che si occupa proprio di preparare e mantenere la trasmissione di un pacchetto di dati tra due macchine remote (altro esempio: il TCP consente a due macchine remote di poter dialogare tra loro instaurando una connessione, attraverso il noto 3-way handshake).

Particolare del 3-way handshake: apertura di una connessione – Fonte: Wikipedia

Risolto anche questo problema, quindi, la fusione tra il protocollo TCP e la ARPANET (che, lo ricordo, gettò le basi per il nascituro IP) era completa e, ormai, Internet stava per fare il suo pubblico esordio.
Siamo ormai alle porte degli anni ottanta ed i personal computer stavano cominciando a diffondersi e per primi raggiunsero le più importanti università americane. Poi con la collaborazione di enti civili e militari, iniziarono a diffondersi presso il grande pubblico e fu così che nel 1981 venne pubblicato ufficialmente l’RFC relativo all’Internet Protocol.

Nel 1984 il progetto ARPANET subì una scissione: avendo ormai esaurito il suo scopo, la componente militare che lavorava al suo sviluppo, continuò a sviluppare una propria rete (MILNET) isolata ed in parte separata da ARPANET, che, invece, con la soppressione dei fondi governativi, passò totalmente in mano al mondo accademico, che, dagli anni novanta in poi, continuò a svilupparla fino a trasformarla in quello che noi oggi chiamiamo Internet.

Per il momento è tutto, stay tuned, stay massicci!

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