Internet

Mitä Internet tarkoittaa?

Internet on maailmanlaajuisesti yhdistetty verkkojärjestelmä, joka mahdollistaa viestintä- ja datapalvelut laajalle joukolle yksityisten, julkisten organisaatioiden, yritysten, akateemisten ja valtion verkkojen kautta.

Internet on hajautettu verkko, mikä tarkoittaa, ettei sen toimintaa ohjaa mikään keskusviranomainen.Sen sijaan laitteiden välisen viestinnän mahdollistamiseksi Internet perustuu protokolliin ja standardeihin, jotka ohjaavat pienten tietoyksiköiden muotoilua, osoitetta ja lähettämistä.

Termejä internet ja World Wide Web (WWW) käytetään usein synonyymeinä, mutta teknisesti katsottuna ne eivät ole sama asia.

• Internet on yhteenliitettyjen tietokoneiden ja verkkojen maailmanlaajuinen verkko.
• World Wide Web on palvelu, joka käyttää Internetin infrastruktuuria tarjotakseen digitaalisille laitteille ja sovelluksille pääsyn verkkosivustoille.
• Suosittuja Internet-palveluita ovat sähköposti, VoIP (Voice over IP) ja SMS (Short Message Service).

Internetin historia

1960-luvun kylmän sodan aikana Yhdysvaltain puolustusministeriön Advanced Research Projects Agency (ARPA) sai tehtäväkseen luoda vankan, luotettavan viestintäverkon, joka kestäisi ydinhyökkäyksen. Tämä uusi viestintäverkko oli hajautettava, jotta estetään yksittäisten vikapisteiden (SPoF) syntyminen ja redundanssi, jotta tiedot voitaisiin reitittää uudelleen reaaliajassa, jos verkon toiminta häiriintyy.

Ensimmäinen verkkoprototyyppi oli nimeltään ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Se oli yksi verkko, joka yhdisti neljä suurta yliopistoa ja tutkimuslaitosta. Historiallisesti se on tärkeä, koska tutkijat käyttivät niin sanottua pakettikytkentää tiedon siirtämiseen verkon yli pienissä, hallittavissa yksiköissä.

Vuonna 1974 tutkijat Vint Cerf ja Robert Kahn esittelivät idean Internet Protocol Suitesta, joka tunnetaan yleisesti nimellä TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Nämä kaksi protokollaa tarjoavat puitteet tietokoneille lähettää ja vastaanottaa tietoja erilaisten, toisiinsa yhdistettyjen verkkojen kautta.

Kun verkkotyöskentelyn käsite sai vauhtia 1980-luvulla, National Science Foundation perusti National Science Foundation Networkin (NSFNET). NSFNETistä tuli Internetin selkäranka ja se loi pohjimmiltaan nykypäivänä tuntemamme verkkoympäristön, joka laajensi verkkoon pääsyä puolustusministeriön aikaisemman ARPANETin ulkopuolelle.

Kuitenkin vasta vuonna 1989, kun brittiläinen tietojenkäsittelytieteilijä Sir Tim Berners-Lee ehdotti ajatusta digitaalisen sisällön ja verkkojen yhdistämisestä, useammat ihmiset alkoivat hahmottaa Internetin tarjoamia mahdollisuuksia. Ehdotuksessaan Berners-Lee hahmotteli hypertekstin ja uuden merkintäkielen käsitteen tiedonjakojärjestelmän luomiseksi.

Tämä järjestelmä käytti hypertekstin merkintäkieltä (HTML) verkkosivujen luomiseen ja HTTP:tä (HyperText Transfer Protocol) tietojen välittämiseen. Internet, joka sijaitsee Intranetin päällä ja käyttää sen infrastruktuuria, avasi Internetin mahdollisuudet päivittäiseen käyttöön helpottamalla tiedon jakamista ja tietoon käsiksi pääsyä verkkojen välillä.

Kaupallinen internet syntyy

Ensimmäisen selaimen Mosaicin julkaisu merkitsi jälleen merkittävää virstanpylvästä World Wide Webin suosion kasvussa. Sen graafinen käyttöliittymä (GUI), tuki kuville sekä sen intuitiivinen navigointi olivat ratkaisevan tärkeitä, kun Internetistä muotoiltiin helpommin saavutettava ja visuaalisesti kiinnostava sen varhaisille käyttäjille.

1990-luvun loppuun mennessä kaupalliset Internet-palveluntarjoajat (ISP) alkoivat tarjota puhelinverkkoyhteyksiä koteihin ja yrityksiin – ja America Online (AOL) toi miljoonia uusia käyttäjiä Internetiin. AOL:n markkinointiponnistelut, käyttäjäystävällinen käyttöliittymä ja niputetut sähköposti-, pikaviesti- ja verkkoselauspalvelut vetosivat suureen yleisöön ja edistivät sähköisen kaupankäynnin kasvua.

2000-luvun vaihteessa mobiililaitteiden yleistyminen toi uuden luvun internetin historiaan. Älypuhelimien ja tablettien nousu päästi valloilleen ennennäkemättömät yhteydet ja antoi ihmisille ympäri maailmaa mahdollisuuden käyttää Internetiä missä tahansa Internet-yhteyden avulla. Mobiilisovellukset, sosiaalisen median alustat ja suoratoistopalvelut muuttivat ihmisten tapaa kuluttaa tietoa, jakaa sisältöä, kommunikoida, tehdä työtä ja tehdä ostoksia.

2000-luvun toisella vuosikymmenellä Internet of Things (IoT) mahdollisti arkipäiväisten esineiden verkottamisen. Nykyään lohkoketjun ja tekoälyn (AI) kaltaisilla teknologioilla on potentiaalia parantaa Internetin infrastruktuuria ja palveluita entisestään. LEO-satelliittiinternetin parannukset mahdollistavat antureiden ja älylaitteiden liitettävyyden maaseudulla ja avaavat uusia mahdollisuuksia tarkkuusmaatalouteen ja ympäristön seurantaan jopa maailman syrjäisimmillä alueilla.

Tekoäly ja koneoppimis (ML) teknologioiden edistysaskeleet parantavat kyberturvallisuusuhkien havaitsemista ja korjaamista Internetissä. Lisäksi parannukset salausalgoritmeihin ja uusiin Transport Layer Security (TLS) -protokolliin tarjoavat tehokkaamman suojan salakuuntelua ja muun tyyppistä luvatonta tietojen sieppausta vastaan.

Internetin historia pähkinänkuoressa

Internetin historiaa kuvataan joskus Web 1.0:n, Web 2.0:n ja Web 3.0:n avulla, jotta voidaan korostaa merkittäviä muutoksia siinä tavassa, jolla ihmiset käyttävät Internetiä ja ovat vuorovaikutuksessa sen kanssa.

1. Web 1.0 viittaa puhelinverkkoyhteyden alkuaikaan, jolloin verkkosivustot ja verkkosivut olivat staattisia ja niiden ensisijaisena tarkoituksena oli jakaa tietoa.
2. Web 2.0:lle ovat ominaista sosiaalisen median alustat, blogit, wikit ja muut käyttäjien luomat sisältöympäristöt, jotka toimitetaan Internetin kautta.
3. Web 3.0 kuvaa Internetin tulevaa versiota, joka keskittyy älykkääseen automaatioon, kontekstitietoisiin sovelluksiin sekä parannettuihin tietosuoja- ja suojaustoimenpiteisiin. Se kuvaa Internetiä, jota tukevat erittäin suuret laajakaistanopeudet, sekä verkkosivustoja, jotka käyttävät tekoälyä ja koneoppimista tarjotakseen verkkosivuston vierailijoille yksilöllisiä käyttökokemuksia.

Web3 on yksi mahdollinen toteutus Web 3.0:n laajemmasta käsitteestä. Se kuvaa tulevaa Internet-versiota, joka keskittyy lohkoketjuteknologiaan, hajautettuihin protokolliin ja älysopimuksiin. Web3 liittyy hajautettujen sovellusten (dApps), hajautetun rahoituksen (DeFi), non-fungible tokenien (NFT) ja muiden blockchain-pohjaisten innovaatioiden kehittämiseen.

Miten Internet toimii?

Internet on monimutkainen toisiinsa yhdistettyjen verkkojen verkko, jota hallitsevat protokollat ja standardit.

Internetin perusta on rakennettu IP-protokollalle (Internet Protocol). IP tarjoaa joukon sääntöjä, jotka säätelevät tietojen siirtämistä verkkojen välillä. Jokaiselle Internetiin yhdistetylle laitteelle on määritetty yksilöllinen IP-osoite, joka toimii sen virtuaalisena tunnisteena.

IP-osoitteilla on keskeinen rooli datapakettien reitittämisessä eri laitteiden välillä ja tiedon välittämisessä Internetissä. Kun uusi tietokonelaite muodostaa yhteyden Internetiin, sille määritetään IP-osoite joko dynaamisesti (väliaikainen määritys) tai staattisesti (kiinteä määritys). IP-osoitteen avulla muut laitteet ja palvelimet voivat paikantaa uuden verkon ja viestiä sen kanssa.

Tällaisia IP-osoitteita on kahta päätyyppiä: IPv4 ja IPv6. IPv4-osoitteet koostuvat neljästä numerosarjasta, jotka on erotettu pisteillä (esim. 192.168.0.1), kun taas IPv6-osoitteet ovat pidempiä ja koostuvat kahdeksasta heksadesimaalilukuryhmästä, jotka on erotettu kaksoispisteillä (esimerkiksi 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e :0370:7334).

Kun dataa lähetetään Internetin kautta, se jaetaan pieniksi yksiköiksi, joita kutsutaan paketeiksi. Nämä paketit sisältävät tietoa pakettien lähteestä, määränpäästä ja järjestyksestä – sekä itse todellisista datasta. Prosessia, jossa nämä paketit reititetään tehokkaasti verkon läpi niiden aiotun määränpään saavuttamiseksi, kutsutaan pakettivaihdoksi.

Reitittimillä on ratkaiseva rooli datapakettien ohjaamisessa määränpäähänsä. Reitittimet kommunikoivat keskenään ja vaihtavat tietoja verkkoreiteistä varmistaakseen, että paketit välitetään tehokkainta polkua pitkin kohde-IP-osoitteeseen.

Valitettavasti IP-osoitteet eivät ole ihmisystävällisiä, joten Domain Name System (DNS) toimii hakemistona ja muuntaa IP-osoitteet käyttäjäystävällisiksi verkkotunnuksiksi, jotka ihmiset voivat muistaa. Kun joku kirjoittaa verkkoselaimeensa esimerkiksi “Techopedia.com”, DNS-järjestelmä ratkaisee verkkotunnuksen nimen oikeaksi IP-osoitteeksi ja sallii henkilön tietokonelaitteen muodostaa yhteyden Techopedia-verkkosivustoon.

DNS tukee Internet-redundanssia sallimalla kunkin verkkotunnuksen isännöidä DNS-tietueitaan useilla nimipalvelimilla ja tasapainottaa työkuormaa eri palvelimien välillä. Jos yksi nimipalvelin epäonnistuu tai ei ole käytettävissä, muut nimipalvelimet voivat silti vastata pyyntöihin. DNS-välimuistimekanismit tallentavat ratkaistut IP-osoitteet paikallisesti, mikä parantaa Internetin suorituskykyä vähentämällä toistuvien hakujen tarvetta.

Internet protokollat

Varmistaakseen saumattoman viestinnän laitteiden välillä Internet luottaa protokolliin ja standardeihin. Joitakin tunnettuja protokollia ovat HTTP (Hypertext Transfer Protocol), jota käytetään web-selailuun, TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) luotettavaan tiedonsiirtoon ja SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) sähköpostiviestintään. Muita tärkeitä Internet-protokollia ovat:

Transmission Control Protocol (TCP): Perusprotokolla, joka tarjoaa luotettavan, yhteyssuuntautuneen viestinnän laitteiden välillä Internetin kautta.

Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS): HTTP:n laajennus, joka lisää salauksen ja suojatun viestinnän SSL/TLS-protokollien avulla.

File Transfer Protocol (FTP): Protokolla tiedostojen siirtämiseksi asiakkaan ja tietokoneverkon palvelimen välillä.

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP): Protokolla, joka määrittää dynaamisesti IP-osoitteet ja verkkokokoonpanon asetukset verkossa oleville laitteille.

Secure Shell (SSH): Salausverkkoprotokolla, joka tarjoaa suojatun, salatun viestinnän ja suojatun etäkäytön laitteisiin suojaamattoman verkon kautta.

Internet Message Access Protocol (IMAP) ja Post Office Protocol (POP): Protokollat, joita käytetään sähköpostiviestien hakemiseen sähköpostipalvelimelta asiakaslaitteeseen.

Simple Network Management Protocol (SNMP): Protokolla verkkolaitteiden ja niiden suorituskyvyn hallintaan ja valvontaan.

Border Gateway Protocol (BGP): Protokolla, jota käytetään reititystietojen vaihtamiseen autonomisten järjestelmien välillä Internetissä.

Transport Layer Security (TLS) / Secure Sockets Layer (SSL): Protokollat, jotka tarjoavat suojatun viestinnän ja Internetin kautta siirrettävien tietojen salauksen, joita käytetään yleisesti suojatussa verkkoselauksessa (HTTPS).

Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME): Standardi, joka laajentaa sähköpostiviestien muotoa tukemaan muita kuin tekstiliitteitä, multimediasisältöä ja merkkikoodauksia.

Internetin hallinto

Internet on hajautettu, joten sen hallintaan osallistuu useita sidosryhmiä ja organisaatioita. Hallitusten ja kansalaisaloitteiden lisäksi seuraavat organisaatiot auttavat ylläpitämään Internetin vakaata ja turvallista toimintaa.

• Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN)

ICANN on voittoa tavoittelematon organisaatio, joka vastaa Domain Name Systemin, IP-osoitteiden jakamisen ja protokollaparametrien hallinnasta ja koordinoinnista. Se valvoo verkkotunnusten ja IP-osoitteiden antamista.

• Alueelliset Internet-rekisterit (RIR)

RIR:t ovat organisaatioita, jotka vastaavat IP-osoitteiden allokoinnista ja hallinnasta tietyillä alueilla. Maailmassa on viisi RIR:ää, joista jokainen palvelee tiettyä maantieteellistä aluetta.

• Internet Engineering Task Force (IETF)

IETF on maailmanlaajuinen vapaaehtoisten yhteisö, joka kehittää ja ylläpitää Internetin standardeja ja protokollia. Se työskentelee teknisten eritelmien parissa, jotka mahdollistavat Internetin yhteentoimivuuden ja sujuvan toiminnan, kuten TCP/IP-ohjelmistopaketin.

• World Wide Web Consortium (W3C)

W3C on kansainvälinen konsortio, joka kehittää teknisiä standardeja ja ohjeita World Wide Webille. Ne keskittyvät varmistamaan netin saavutettavuuden, yhteentoimivuuden ja verkkoteknologioiden kehityksen.

• Internetin hallintofoorumi (IGF)

IGF on maailmanlaajuinen foorumi, joka helpottaa vuoropuhelua ja keskustelua Internetin hallintoon liittyvistä kysymyksistä. Se kokoaa yhteen sidosryhmiä hallituksista, kansalaisyhteiskunnasta, yksityisestä sektorista, korkeakouluista ja teknisistä yhteisöistä vastaamaan poliittisiin haasteisiin ja mahdollisuuksiin.

Internetin käytännöt

Internet-käytännöt ovat ohjeita, sääntöjä ja määräyksiä, jotka määrittelevät, kuinka eri sidosryhmät, kuten hallitukset, organisaatiot ja käyttäjät, voivat olla vuorovaikutuksessa Internetiin ja käyttää sitä. Jotkut Internet-käytännöt ovat kansainvälisiä, mutta monet ovat alueellisia.

Hallitukset ja organisaatiot käyttävät käytäntöjä auttaakseen luomaan puitteita, jotka edistävät turvallista, oikeudenmukaista ja osallistavaa Internet-ympäristöä. Nämä käytännöt koskevat monia kysymyksiä, kuten yksityisyyttä, turvallisuutta, sisällön sääntelyä, immateriaalioikeuksia, sekä verkon hallintaa ja saavutettavuutta.

Esimerkkejä tunnetuista Internet-käytännöistä

• Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) edistää esteettömyysstandardeja sen varmistamiseksi, että vammaisilla on yhtäläinen pääsy verkkotietoihin.
• Universal Service Fund (USF) pyrkii kuromaan umpeen digitaalista kahtiajakoa tukemalla televiestintäinfrastruktuurin ja -palvelujen kustannuksia alipalvelualueilla tai maaseutualueilla telepalvelujen tarjoajilta perittävillä maksuilla.
• GDPR määrää, kuinka henkilötietoja Euroopan unionissa (EU) tulee kerätä, tallentaa ja käyttää verkkopalveluissa.
• Net Neutrality pyrkii varmistamaan, että Internet-palveluntarjoajat kohtelevat kaikkea Internet-liikennettä tasapuolisesti.

Internet on mullistanut elämämme eri osa-alueita, mikä mahdollistaa laajan valikoiman palveluita ja mahdollisuuksia hyödyntää Internetin infrastruktuuria. Tässä on korkeatasoinen yleiskatsaus Internetin mahdollistamista palveluista:

Internet-palvelut

Lohkoketju ja sen vaikutus Internetiin

Generatiivisen tekoälyn avulla tietokonelaitteet voivat luoda sisältöä, joka muistuttaa ihmisen luomaa tekstiä, kuvia ja videoita. Valitettavasti generatiivisten tekoälymallien kouluttamiseen tarvittava valtava määrä dataa saadaan usein louhimalla tietoa julkisilta Internet -sivustoilta.

Vaikka tämä käytäntö hyödyttää kehittäjiä, se luo merkittäviä haasteita verkkosivustojen julkaisijoille ja sisällöntuottajille. Blockchain-teknologia tarjoaa lupaavan ratkaisun näihin huolenaiheisiin vastaamiseen ja alkuperäisen sisällön oikeudenmukaisen nimeämisen, suojan ja korvauksen varmistamiseksi.

Tässä on joitain tapoja, joilla lohkoketjuteknologian odotetaan muuttavan sisällön luomista ja jakelua Internetissä:

1. Lohkoketjun avulla sisällöntuottajat voivat aikaleimata ja rekisteröidä työnsä hajautettuun kirjanpitoon ja luoda todennettavissa olevan omistusrekisterin. Tämä helpottaa julkaisijoiden oikeutta todistaa tekijänoikeudet ja pyytää käyttämään asianmukaista nimeä ja/tai korvausta.
2. Alkuperäinen Internet sisältö voidaan linkittää blockchain-yhteensopiviin älysopimuksiin reilun korvausmekanismin automatisoimiseksi ja valvomiseksi. Sisällöntuottajat voivat saada suoria mikromaksuja tai rojalteja aina, kun heidän alkuperäisteoksiaan käytetään suurten kielimallien (LLM) tai muun tyyppisen luovan tekoälyn kouluttamiseen.
3. Lohkoketjua käytetään myös tapana, jolla miljardit IoT:n toisiinsa yhdistämät laitteet voivat suorittaa itsenäisesti tapahtumia älysopimusten kautta. Jos esimerkiksi blockchain-verkkoon yhdistetyn tulostimen väriaine käy vähiin, se voi aloittaa älysopimuksen uuden väriaineen ostamisesta.

Tekoäly ja Internetin tulevaisuus

Tekoäly on vähitellen muuttanut Internet infrastruktuuria – ja sen kautta tarjottavia palveluita – optimoimalla verkon toimintaa. Nykyään koneoppimista käytetään ennustamaan liikennemalleja ja parantamaan ennakoivasti verkon suorituskykyä ja kaistanleveyden käyttöä reitittämällä tiedot uudelleen verkon pullonkaulojen välttämiseksi.

Tekoäly parantaa myös käyttökokemusta (UX). Tekoälyalgoritmien avulla Internet-alustat voivat analysoida valtavia määriä käyttäjätietoja ja käyttää suositusmoottoreita sisällön ja mainosten personointiin. Tekoälypohjaisen visuaalisen haun avulla käyttäjät voivat myös löytää tuotteita kuvien perusteella ja helpottaa tuotteiden löytämistä ja ostamista verkosta.

Virtuaaliset avustajat, jotka käyttävät luonnollisen kielen käsittelyä (NLP) ymmärtääkseen käyttäjien kyselyitä ja vastatakseen niihin, mahdollistavat handsfree-selauksen ja älykkään kodin integroinnin. Tämän tyyppinen tekoälyn tukema edistysaskel on tehnyt Internetistä helpommin saavutettavissa olevan ja käyttäjäystävällisemmän vammaisille henkilöille sekä niille, jotka pitävät enemmän äänikomentoisista perinteisten tekstipohjaisten käyttöliittymien sijaan.

Tekoälyllä on myös tärkeä rooli käyttäjien yksityisyyden turvaamisessa verkossa. Tekoälyn käyttöönoton myötä Internet -alustat voivat käyttää kehittyneitä tekniikoita, kuten differentiaalista yksityisyyttä, joka suojaa yksittäisiä tietoja ja tarjoaa silti arvokkaita oivalluksia analysointia varten. Tekoälyalgoritmit voivat lisäksi havaita ja merkitä epäilyttävät toiminnot, jotka liittyvät tietosuojaloukkauksiin, ja antaa käyttäjille mahdollisuuden hallita paremmin henkilökohtaisia tunnistetietojaan (PII).

Lisäksi tekoälyn oppimisalgoritmit voivat käyttää aiemmista kyberhyökkäyksistä saatuja opetuksia haavoittuvuuksien tunnistamiseen ja turvallisuuskäytäntöjen vahvistamiseen. Tekoälyllä toimivat kyberturvallisuusjärjestelmät voivat havaita ja lieventää uhkia reaaliajassa analysoimalla malleja, tunnistamalla poikkeavuuksia ja ennustamalla mahdollisia hyökkäyspintoja ja vektoreita.

Tämä ennakoiva lähestymistapa mahdollistaa nopeammat vasteajat ja vähentää tietomurtojen, identiteettivarkauksien ja muiden verkkorikosten riskiä.

Tämä on erityisen tärkeää nykyään, koska tulevaisuudessa kvanttilaskennan odotetaan rikkovan nykyiset Internetin salausstandardit, ja tekoälyn odotetaan olevan tärkeässä roolissa luotaessa uusia tapoja suojata dataa siirrettäessä ja lepotilassa.

Salausalgoritmien luominen on monimutkainen tehtävä, joka kehittyy usein virheiden tekemisen kautta. Koneoppimisalgoritmeilla, erityisesti vahvistusoppimisalgoritmeilla, voidaan luoda ja testata automaattisesti uusia salausalgoritmeja. Tämä voi nopeuttaa huomisen kvantti-internetin luomista huomattavasti.