一家位于宾夕法尼亚州的小型互联网服务提供商（ISP）怎么可能导致全球数百万网站无法访问？这就是所发生的事情：2019年6月24日，全球各地的用户都无法访问网络上的很大一部分内容。根本原因是Cloudflare发生了故障，Cloudflare是互联网领先的内容托管商之一，受影响的网站都依赖于它。
Cloudflare 追踪到了问题的根源，在于宾夕法尼亚州一家区域性ISP意外地向互联网其他部分宣告，前往Cloudflare的最佳可用路由都经过其小型网络。这导致大量全球流量涌向该ISP，超出了其有限的容量，从而切断了Cloudflare与互联网其他部分的连接。Cloudflare形容这就相当于把整条高速公路引入了一条居民区小路。
此次事件凸显了互联网令人震惊的脆弱性。仅在2017年，就发生了约14,000次此类事件。鉴于互联网对全球大部分经济和社会生活至关重要，难道网络不应被设计成不仅能抵御轻微故障，还能抵御重大灾难，并防止小问题演变为大得多的问题吗？欧盟网络与信息安全局（ENISA）等监管机构长期以来一直警告此类连锁事件可能引发互联网系统性故障的风险。然而，互联网仍然脆弱到令人担忧的程度。
与道路网络一样，互联网拥有由电缆和路由器构成的自身“高速公路”和“交叉路口”。管理网络中数据流动的导航系统被称为边界网关协议（BGP）。当您访问本网站时，BGP决定了网站数据传输到您设备的路径。
问题在于，BGP最初只是为解决临时问题而设计的，是在20世纪80年代末互联网迅速增长时的一个“够用”的方案。此后，它被证明足以帮助网络维持爆炸式扩张，并迅速成为在互联网主干通道上管理数据流动的每台骨干路由器的组成部分。但它在设计时并未考虑安全性，也从未增加确保BGP所传输数据路径有效性的机制。因此，路由错误在引发拥塞和中断之前一直未被发现。
更糟糕的是，任何能够访问骨干路由器的人（对于具备相应知识和预算的人来说，这一步轻而易举）都可以构造虚假路由，劫持合法的数据流量、干扰服务并窃听通信。这意味着现代互联网运行在一种不安全的协议之上，该协议被每天利用，以危害来自政府、金融机构、武器制造商和加密货币的通信，这往往是作为出于政治动机的网络战的一部分。
这些问题至少从1998年起就已为人所知，当时一群黑客向美国国会演示了入侵互联网通信有多么容易。然而，情况几乎没有改变。事实证明，部署必要的密码学解决方案，其难度堪比在飞行途中更换飞机引擎。
以实际的航空问题为例，例如近期出现的与波音737 MAX飞机相关的问题中，监管机构有权停飞整个机队，直至问题得到解决。但互联网没有集中的管理机构。基础设施的不同部分分别由不同实体拥有和运营，包括企业、政府和大学。
这些参与方之间的博弈（它们的利益往往相互冲突）意味着，它们没有动力提升自身那部分互联网的安全性。一家机构若要切换到新技术，将不得不承担高昂的部署成本和运营风险，但除非大量其他网络也这样做，否则它将无法获得任何收益。
最务实的解决方案是开发安全协议，且无需全球协调。但此类尝试也受到互联网去中心化所有权的阻碍。由于企业希望对其业务运营保密，运营商对其网络之外发生的情况了解有限。
因此，如今没有人能全面掌握我们社会最关键的通信基础设施。这阻碍了对互联网在压力下行为进行建模的努力，使得设计和评估可信赖的解决方案变得更加困难。
提升安全性
这种严峻局面对国家安全的直接影响，促使政府机构加强行动以保护其关键互联网基础设施。例如，英国国家网络安全中心（NCSC）近期推出了主动网络防御（ACD）计划，该计划将互联网路由的安全性列为其首要任务之一。
作为该计划的一部分，我自己的研究涉及以前所未有的细致程度绘制互联网地图。其目的是揭示基础设施中的隐蔽位置，这些位置特别容易受到攻击，并可能导致连锁故障。
与此同时，新的举措正在努力使安全性成为为控制互联网基础设施的组织工作的人员更为常规的考量因素。
随着我们在经济上对互联网的依赖日益加深，中断的成本将进一步上升。而加密货币的出现，其交易在根本上存在脆弱性，易受BGP劫持攻击，这或许终将使解决该问题成为互联网基础设施企业的优先事项。
可以毫不夸张地说，互联网目前是一片网络上的“狂野西部”。但经过二十年收效甚微的努力，这种无法无天的时代或许正逐渐接近尾声。
