Was Computerexperten von Ökologen über die Vielfalt lernen können
Vielfalt in internetgestützten Softwareanwendungen ist nicht nur möglich, sondern auch wünschenswert, heißt es einer neuen Studie. In dem im Dezember 2014 veröffentlichten Artikel „Multi-tier diversification in Web-based software applications“(öffnet in neuem Fenster) wird argumentiert, dass eine Abkehr von der aktuellen „Monokultur“ bei Webanwendungen die Benutzer vor Bugs und Viren schützen und das Internet sicherer machen würde. Der Bericht wurde im Rahmen des EU-geförderten Projekts DIVERSIFY veröffentlicht, das im Februar 2013 ins Leben gerufen wurde und Forscher aus den Bereichen softwareintensive verteilte Systeme und Ökologie zusammenführt, um ökologische Konzepte und Prozesse auf Entwicklungsprinzipien für Software zu übertragen. Vergleichbar mit Bienen, die ihren Pollen von Blumen sammeln, erhalten Nutzer über ihr Gerät Zugang zu Informationen von einem zentralen Server. In der Natur braucht es für ein robustes Ökosystem die Vielfalt: Wenn beispielsweise eine Pflanzenart ausstirbt, können sich die Bienen den Pollen von einer anderen Spezies holen. In der Welt der Software gibt es jedoch viel weniger Vielfalt. Aus dem Erfolg einiger Portale und Bibliotheken ist sozusagen eine Monokultur der Internetanwendungen entstanden. Diese wiederverwendbaren Komponenten sind wichtig, um die Entwicklung von großen Anwendungen zu unterstützen, aber sie schaffen auch Sicherheitsrisiken, die mit einer Monokultur einhergehen. Während diese Monokultur für Wartungszwecke hilfreich sein kann, können Bugs und Viren in einer solchen Umgebung aber auch zu kompletten Systemausfällen führen, da die Daten nicht anders beschafft werden können. Die begrenzte Vielfalt bei Computeranwendungen ist zunehmend zu einem Sicherheitsproblem geworden. Die Herausforderung für das Team von DIVERSIFY bestand darin herauszufinden, über welche neuen Wege man Webanwendungen anpassen kann, um eine größere Vielfalt zu erreichen. Ein vielfältigeres System wird einen Pool von Softwarelösungen bieten, mit denen man sich schließlich an unvorhergesehene Situationen anpassen kann. Durch die Schaffung neuartiger Prinzipien und Techniken für mehr Softwarevielfalt will DIVERSIFY die Grundlagen für ein sichereres, robusteres Computing legen. In Zusammenarbeit mit Computerexperten treibt die Projektgruppe der Ökologen die Übertragung von ökologischen Prozessen auf die Softwareentwicklung voran. Das Projektteam entwickelte außerdem einen Web-App-Simulator, um Softwarevielfalt zu testen und empirisches Wissen über ökologisch inspiriertes Softwareengineering zu schaffen. Mithilfe von Experimenten konnten die Herausforderungen hervorgehoben werden, die auf die Softwareingenieure zukommen werden, wenn sie die Monokultur der Internetanwendungen systematisch aufbrechen wollen. Um die Anpassungsfähigkeit von Softwaresystemen zu erhöhen, setzt man auf spontane Diversifizierung. Die Evolution befördert die Vielfalt als Mittel für eine größere Widerstandsfähigkeit von ökologischen Systemen. Auf die gleiche Weise muss sich Software ständig weiterentwickeln, um auf unvorhersehbare Veränderungen der Anforderungen gefasst zu sein und auf unerwartete Probleme (Bugs, Cyberattacken, etc.) reagieren zu können. Entstehung und Aufrechterhaltung einer großen Vielfalt sind daher für anpassungsfähige komplexe Softwaresysteme unerlässlich. DIVERSIFY soll im Januar 2016 abgeschlossen werden. Weitere Informationen sind abrufbar unter: DIVERSIFY http://diversify-project.eu/(öffnet in neuem Fenster)
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