Klaus-Peter Kossakowski: Computer-Würmer
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Zur Person
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1.2.1 Systemanomalien erster Art
Ein anomales Verhalten von System-Komponenten kann durch eine Vielzahl von Faktoren
verursacht werden. Insoweit die beabsichtigte und spezifizierte Funktion einer Komponenten
nicht durch Ergänzungen verändert oder diese insgesamt ersetzt wird, handelt es
sich um Systemanomalien erster Art. Ursache für anomales Verhalten sind Handlungen
von Menschen, Auswirkungen von Systemanomalien oder aber Umwelteinflüsse, die
während der Entwicklung, der Distribution und des Betriebs auf das System oder
einzelne Komponenten verändernd oder störend einwirken können.
Als Handlungen von Menschen sind sowohl beabsichtigte und vorsätzlich
erfolgende Handlungen als auch die Folgen fahrlässiger Handlungen zu
berücksichtigen. Auch ohne Mitwissen der für die Handlungen direkt
verantwortlichen Menschen und ohne ein Bewußtsein für ein bestehendes Risiko
können Veränderungen hervorgerufen werden; Vorsatz und Fahrlässigkeit
sind in diesem Fall nicht gegeben. Eine vorsätzliche Manipulation kann beispielsweise
in der falschen Initialisierung einer Variablen gesehen werden, wenn damit ein Ziel verfolgt
wird. Kommt es zu einer falschen Initialisierung, weil der Programmierer die Unterschiede
zwischen zwei Programmiersprachen nicht berücksichtigt (z. B. C und PASCAL),
handelt es sich um ein als fahrlässig einzustufendes Versagen. Führt ein Benutzer
eine Programmgenerierung durch, werden dabei üblicherweise verschiedene
Bibliotheken verwendet. Wenn ein Operateur Änderungen an einer Systembibliothek
vorgenommen und dabei einen Programmierfehler verursacht hat, wird dieser Fehler bei der
Generierung Bestandteil des neuen Programms.
Die Existenz von Systemanomalien beliebiger Art kann in einem System zu
unvorhersehbaren Auswirkungen führen. Veränderungen des Systems und die
Beeinflussung der Komponenten und ihrer Funktion gehören dazu. Beispielsweise kann
die Schadensfunktion eines Computer-Virus in der Änderung eines zufällig
ausgewählten Datums eines Programms bestehen. Auch einfache Programmierfehler in
einem Compiler können zu einem fehlerhaften Verhalten der mit diesem
Entwicklungswerkzeug generierten Programme führen.
Umwelteinflüsse sind als Auswirkungen einer höheren Gewalt zu
betrachten. Solche Einflüsse sind unter anderem für Übertragungsfehler bei
der Datenfernübertragung verantwortlich. Ihr Einfluß ist nicht deterministisch und
hängt von der Umgebung der betroffenen Systeme ab. Werden zum Beispiel die
Temperaturgrenze für den Betrieb eines Prozessors überschritten, können
sich die Leitungseigenschaften verändern und damit auch die Funktion; fehlerhafte
Ergebnisse sind nicht auszuschließen. Dabei sind auch Materialschäden zu
berücksichtigen.
Diese erste Art von Systemanomalien ist so alt wie die Rechnersysteme selbst, bereits in den
1940er Jahren wurde für Fehler der Begriff Bug geprägt.
[Fußnote 1]
Die meisten Vorfälle sind dieser Kategorie zuzuordnen. Sie reichen von einfachen
Fehlfunktionen bis hin zu Vorfällen, die den Tod von Menschen zur Folge hatten.
Den Handlungen von Menschen kommt eine große Bedeutung zu, da es Menschen sind,
die Systeme konzipieren, entwickeln, betreiben und warten. Auch ohne Vorsatz tritt nach
Expertenschätzungen selbst bei guten Entwicklern pro 5.000 Bytes ein (ernster)
Programmierfehler auf [Brunnstein 1989, S. 16]. Die Komplexität heutiger Systeme
erschwert die Entwicklung und begünstigt so Programmierfehler. Sie trägt auch
dazu bei, daß eine Beurteilung der Angemessenheit des Systemverhaltens durch die
Mehrzahl der Benutzer nicht mehr möglich ist. Bereits durch minimale Manipulationen
oder Bedienfehler ist die Funktion eines solchen komplexen Systems gefährdet, da ein
Benutzer im allgemeinen dem System - und damit dessen Verhalten - nicht kritisch oder nicht
kritisch genug gegenüber steht.
Immer bedeutender werden die Auswirkungen von Systemanomalien, die die betroffenen
Systeme manipulieren. Die möglichen Folgen reichen von der Zerstörung von
Informationen bis hin zu schwer zu entdeckenden Veränderungen, welche die im
allgemeinen nicht überprüften (oder oft gar nicht mehr
überprüfbaren) Ergebnisse der Verarbeitung verfälschen.
Umwelteinflüsse jeglicher Art führen entweder durch den Ausfall oder die
Veränderung von Komponenten und ihrer Funktion immer wieder zu Störungen.
Da sich solche Einflüsse der direkten Kontrolle durch den Menschen entziehen,
müssen technische Konzepte eingesetzt werden, um Störungen und ihren
Auswirkungen entgegenzuwirken. Ein allgemein bekanntes Beispiel dafür sind die
Übertragungsfehler bei der Datenfernübertragung; bereits Materialschäden
einer einzigen Speicherzelle können enorme Folgen haben.
[Fußnote 2]
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© 1998-2001 by Klaus-Peter Kossakowski, Germany.