Hoe krijg je gegevens snel én veilig van punt A naar punt B over een netwerk? TU Delft ontwikkelde een nieuw algoritme dat de snelste weg kan vinden ook als negentig procent van het netwerk onzichtbaar is.
Over de vraag hoe je de snelste route in een internetnetwerk kan berekenen als niet alle links zichtbaar zijn, breekt de computerwetenschappen zich al sinds de jaren vijftig het hoofd. Maksim Kitsak van de Nederlandste TU Delft, zou de code wel eens kunnen gekraakt hebben. De computerwetenschapper ontwikkelde een nieuwe methode die voor een revolutie zorgt in netwerkanalyse.
De methode is gebaseerd op machine-learning ‘network embedding’ en staat uitvoerig beschreven in een onderzoekpaper die het toonaangevende tijdschrift Nature publiceerde. Deze techniek speurt naar anomalieën en onregelmatigheden in een netwerk om het kortste pad te vinden, zelfs wanneer negentig procent van het netwerk niet zichtbaar is.
Blind vertrouwen
Het werk van Kitsak bouwt verder op het pionierswerk van de Nederlandse computerwetenschapper Edgar Dijkstra, die in de jaren vijftig een computeralgoritme ontwikkelde om de snelste route in een netwerk te vinden. Het algoritme van Dijkstra werkte in de veronderstelling dat het hele netwerk zichtbaar is. Dit ideale scenario is in de werkelijkheid echter zelden het geval.
lees ook
Videochats versleuteld met qubits: kwantum-internet is realiteit
Daardoor komt de snelste route nu eigenlijk op basis van blind vertrouwen en zonder systematische checks tot stand. In het huidige digitale landschap waar cybercriminaliteit schering en inslag is, is het naïef om met de natte vinger te werken. Door een verkeerde configuratie, al dan niet met kwaad opzet, kan internetverkeer gemakkelijk een omweg nemen.
Het algoritme van Kitsak en zijn collega’s garandeert dat de snelste route ook de meest betrouwbare is. De onderzoekers legt zijn ontdekking uit aan de hand van een politiek beladen metafoor:
“Stel je voor dat ik je vertel dat ik een vriend heb die de yoga-instructeur is van Ivanka Trump, dochter van de welbekende voormalige president van de VS. Die op zijn beurt weer nauwe banden onderhoud met Vladimir Poetin. Als jij een bericht voor Poetin hebt, geef die dan maar aan mij, dan komt het via bovenstaande ketting wel bij hem terecht. Zou je hierop vertrouwen? Want zo werken, kort door de bocht, routers voor internetverkeer momenteel”, aldus Kitsak.
Medisch onderzoek
De bevindingen van de TU Delft zijn ook toepasbaar buiten een ICT-context. De Nederlandse universiteit meent dat de methode bijvoorbeeld binnen de geneeskunde voor grote doorbraken kan zorgen. Zo kan ‘network embedding’ toegepast worden voor het verkennen van eiwitroutes of het onderzoeken van pandemieën. In deze analyses is vaak ook maar een klein deel van het netwerk inzichtelijk.