Warum wir selbsorganisierte, dezentrale Infrastruktur brauchen und wie Freifunk technisch das umsetzt

Freifunk

Maria Krieg hat in Ihrer Vorlesung erzählt wie sie auf Freifunk aufmerksam geworden ist, was die Idee hinter dem Freifunk Netz ist und wie sie selbst einen Freifunk-Router betreibt. Eine Aufzeichnung der Vorlesung gibt es wie immer hier auf dem Blog und ein kurzes Video zu Freifunk hier (https://vimeo.com/64814620).

In diesem Blog-Post soll es nun darum gehen warum wir mehr selbstorganisierte und dezentrale Infrastruktur brauchen.

Selbstorganisation

Infrastruktur wie im Beispiel von Freifunk, das Internet, wird üblicherweise entweder vom Staat oder wie  in Deutschland seit 1995 von privaten Unternehmen bereitgestellt. Beides hat unterschiedliche Probleme. Freifunk wählt einen basisdemokratischen und selbstorganisierten Ansatz. Jede*r kann ohne Vorkenntnisse oder Genehmigung einen Freifunk Router aufstellen und wird Teil des Netzwerks. Die komplette Software ist Open-Source und die Dokumentation ist im Freifunk-Wiki einseh- und editierbar. Freifunk profitiert dadurch durch Schwarmintelligenz und ermöglicht flache Hierarchien.

Die Communities wie die Stadt-Gruppen von Freifunk heißen, sind entweder in Vereinen organisiert oder treffen sich ohne formalisierte Organisationsform. Dabei ist alles immer möglichst niedrigschwellig und jede*r kann auf den Mailinglisten mitdiskutieren oder zum Treffen kommen.

Maria erzählt in ihrem Vortrag von einer Geflüchtetenunterkunft in einer alten Kaserne in der die deutsche Telekom keinen Netzzugang bereitstellen wollte, weil es nicht wirtschaftlich für sie wäre. Das ist zwar nachvollziehbar, der Zugang zum Internet darf aber nicht von den Gewinninteressen einer Firma abhängen und muss allen Menschen möglich sein. Im konkreten Fall mussten die Geflüchteten zunächst auf einen Kilometer entfernten Freifunk-Hotspot zurückgreifen, bis endlich mit Hilfe der Stadt ein Funkturm errichtet werden konnte. So konnte Freifunk durch Eigeninitiative das erreichen was für die Telekom nicht möglich war.

Auch in der von Geflüchteten besetzten und mittlerweile geräumten Georg-Hauptmann-Schule konnte durch Freifunk ein Internetzugang eingerichtet werden. Sowie in vielen weiteren Orten wo eine konventionelle Anbindung schwer oder gar nicht möglich war.

Dezentralität

CC-BY-SA Screenshot aus Philip Seefeldt „Freifunk verbindet!“ https://vimeo.com/64814620

Dezentrale Netzwerkarchitektur ist eine weite Besonderheit des Freifunk-Netzes. Es verwendet ein sogenanntes Mesh-Netzwerk bzw. vermaschtes Netz. Tatsächlich hat auch das Internet teilweise eine dezentrale Architektur. Es gibt z.B. keinen großen Server der alle Anfragen im bearbeitet oder weiterleitet. Dennoch gibt es im Internet Hierarchien in der Architektur und man ist als Nutzer*in von zentralen Knotenpunkten abhängig. Dadurch wird z.B. staatliche Zensur möglich.

Zensur

In der Geschichte des Internets gab es immer wieder versuche von Staaten den Zugriff zum Internet zu beschränken oder gar ganz abzuschalten. Ein junges Beispiel ist die Zensur im Iran. Doch auch in Deutschland gab es Versuche von Netzsperren. damals mit der Vorwand Kinderpornographie zu bekämpfen.

Da es im Freifunk-Netz keine zentrale Verwaltung gibt ist hier eine Zensur nicht möglich. Zumindest nicht im klassischen Sinne. Man kann nicht einfach dem Internet Service Provider anweisen Seite x zu sperren, da es keinen solch zentralen Anbieter gibt. Man müsste also jedem einzelnen der allein in Berlin 796 Freifunk-Hotspots anweisen eine Seite zu sperren.

Ausfallsicherheit

Ein Weiterer Vorteil von vermaschten Netzen ist die Ausfallsicherheit. Da es keine fest definierten Verbindungsstrecken viele Verbindungen zwischen den Knoten untereinander gibt, es es kein Problem, wenn ein Knoten ausfällt. Es kann dann einfach eine Route „um ihn herum“ genommen werden.

Technik

Da nun ein paar konzeptionelle Dinge erklärt sind möchte ich näher darauf eingehen wie Freifunk diese Prinzipien technisch umsetzt. Dabei ist zu erwähnen, dass die Freifunk-Community bei allen Software Lösungen selbst mitentwickelt und große Teile des Quellcodes beisteuert. Dadurch profitieren auch alle anderen die diese Technik einsetzen.

Funk

Wie der Name schon sagt nutzt Freifunk hauptsächlich Funkverbindungen. Der etablierten Standard für Datenfunk ist dabei WLAN auf dem 2,4 GHZ und 5GHz Band. In Berlin kommt wegen der vielen Störsignale auf dem 2,4 GHz Band primär 5GHz zum Einsatz. Es gibt allerdings noch weitere Möglichkeiten. z.B. das nicht standartisierte WLAN auf 600GHz oder experimentelle Selbstversuche wie funken im TV-WhiteSpace (nicht mehr genutzte TV Frequenzen), das besonders darauf abzielt bei schlechten Sichtverhältnissen gute Ergebnisse zu erzielen. Weitere Informationen zum TV-WhiteSpace Projekt gibt es im Freifunk-Wiki oder als Vortrag.

CC-BY-SA Elektra https://wiki.freifunk.net/Datei:Bi-Quad.jpg

Um eine gute Abdeckung im ganzen Stadtbereich zu erreichen betreibt Freifunk-Berlin sogenannte Backbones mit vielen Antennen an zentralen und hoch gelegenen Orten. Dafür werden meist Kirchtürme oder auch Dächer von Hausprojekten genutzt. Hier sieht man einen Backbone auf dem Flughafen Tempelhof:

CC-BY-SA https://wiki.freifunk.net/Datei:Flughafen_Tempelhof_Mast.jpeg

OpenWRT

Da handelsübliche Router Mesh-Netzwerke nicht unterstützen greift Freifunk auf die freie Routerfirmware OpenWRT zurück. OpenWRT ist eine Linux-Distribution für Router die auch die speziellen Routing Algorithmen für das Freifunk-Netz unterstützt. Die Projektwebsite von OpenWRT gibt nähere Informationen https://openwrt.org/

Routing

Routing bezeichnet man das Problem in einem Graphen (Bsp siehe 1. Bild) einen möglichst kürzen (schnellen) Weg von A nach B zu finden. Klassische Routing-Algorithmen sind für Mesh-Netzwerke nicht geeignet, da Mesh-Netzwerke unstrukturiert sind, sich dynamisch verändernd und WLAN ein instabiles Medium ist. Mesh-Netzwerke stehen somit vor einem nicht-trivialen Problem. Freifunk nutzt die Routing Algorithmen OLSR und B.A.T.M.A.N. OLSR ist schon älter und teilweise etwas langsam, deshalb wurde aus dem freifunk Projekt heraus B.A.T.M.A.N. gegründet. Diese Algorithmen jetzt im Detail zu erklären, würde den Rahmen sprengen. Vereinfacht funktioniert es aber ungefähr so.

Jeder Knoten im Netzwerk verschickt Nachrichten an seine direkten Nachbar um mitzuteilen, dass er existiert. Diese Nachrichten werden dann weitergeleitet und im Netzwerk verteilt. Anschließend werden Routen oder Teilrouten an Hand der Informationen über die Knoten bestimmt und wiederum im Netzwerk verteilt. Der Unterschied zwischen OLSR und B.A.T.M.A.N. ist dabei, dass bei OLSR die Routing-Wege im ganzen Netzwerk verteilt werden und bei B.A.T.M.A.N. jeder Knoten immer nur weiß wie es am schnellsten zum nächsten Nachbar geht.

VPN

VPN steht für Virtual-Private-Network und ist eine Technologie um eine virtuelle Netzwerkverbindung über ein zweites Netz (meist das Internet) zu erstellen. Das ist in größeren Netzwerken wie z.B. Firmennetzen aber natürlich auch für Freifunk sehr hilfreich. Feifunk nutzt VPNs für verschiedene Zwecke.

Inter-City VPN

Da Freifunk in Communities, die meist auf Städte beschränkt sind organisiert ist und Funkverbindungen zwischen Hamburg und Berlin doch etwas umständlich sind. Gibt es das sogenannte Inter-City-VPN. Es dient dazu die verschiedenen Communities zu vernetzen, so ist es insbesondere möglich die Dienste im Freifunknetz, die nicht im Internet erreichbar sind (Webcams, Wetterstationen, Websiten, …) auch aus anderen Communities zu erreichen. Berlin ist zum Zeitpunkt dieses Blogpost leider noch nicht Teil des VPNs.

Vpn03

Der Vpn03 ist ein Server des Förderverein freie Netze e.V. und befindet sich in Berlin. Er wurde zu Zeiten der Störerhaftung in Betrieb genommen um diese zu umgehen.

Die Störerhaftung besagte, dass wenn jemand einen Internetanschluss zur Verfügung stellt und jemand darüber illegal handelt. Der*die Bereitsteller*in des WLANs auf Unterlassung verklagt werden kann.

Der VPN löst das Problem, indem die Daten der Nutzer*innen nicht direkt ins Internet geleitet werden sondern einen Umweg über den VPN-Server machen. Dadurch erscheint bei Diensten im Internet nicht die IP-Adresse des*der WLAN-Betreiber*in sonder die vom Förderverein freie Netze e.V. dieser gilt nach §8 Telemediengesetz als Access Provider und ist damit von der Störerhaftung ausgenommen.

Quellen

  • https://freifunk.net/
  • https://vimeo.com/64814620
  • http://mabb.de/files/content/document/UEBER%20DIE%20MABB/Download-Center/Publikationen/Freifunk-Broschuere/freifunk-publikation-webversion-2-Auflage.pdf.pdf
  • http://peerproduction.net/issues/issue-6-disruption-and-the-law/peer-reviewed-articles/expanding-the-internet-commons-the-subversive-potential-of-wireless-community-networks/#_ftn1
  • ftp://ftp.heise.de/pub/tp/buch_11.pdf
  • https://wiki.freifunk.net/BBB
  • https://de.wikipedia.org/wiki/Deutsche_Telekom
  • https://wiki.freifunk.net/Berlin:Refugees
  • http://www.spiegel.de/politik/ausland/iran-schraenkt-zugang-zu-sozialmedien-ein-regierungskritische-proteste-a-1185690.html
  • https://de.wikipedia.org/wiki/Vermaschtes_Netz
  • https://wiki.freifunk.net/MABB:TVWS
  • https://de.wikipedia.org/wiki/Optimized_Link_State_Routing
  • https://de.wikipedia.org/wiki/B.A.T.M.A.N.#Funktionsweise
  • https://www.open-mesh.org/projects/open-mesh/wiki/BATMANConcept
  • https://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%B6rerhaftung

 

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