پروژه آرپانت؛ داستان شگفت‌انگیز تولد اینترنت در جنگ سرد

برخلاف باور عمومی، اینترنت برای مقاومت در برابر جنگ اتمی ساخته نشد. این یکی از سرسخت‌ترین افسانه‌های تاریخ فناوری است. بیایید با هم روایت واقعی این داستان شگفت‌انگیز را بخوانیم.

سال ۱۹۵۷ جهان در اوج جنگ سرد نفس‌هایش را حبس کرده بود؛ در حالی که آمریکا خود را قدرت بلامنازع فناوری می‌دانست، ناگهان خبری جهان را تکان داد: اتحاد جماهیر شوروی نخستین ماهواره جهان یعنی اسپوتنیک ۱ را به فضا پرتاب کرده بود. برای آمریکا این اتفاق چیزی فراتر از یک رقابت فضایی بود. این یک شوک راهبردی محسوب می‌شد. اگر شوروی می‌توانست ماهواره به فضا پرتاب کند، یعنی می‌توانست موشک‌های اتمی را به هر نقطه از آمریکا برساند.

رئیس‌جمهور دوایت آیزنهاور، که خود ژنرالی جنگ‌دیده بود، واکنشی سریع و هوشمندانه نشان داد.

او در سال ۱۹۵۸ دستور تأسیس آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPA) را صادر کرد. مأموریت این آژانس جدید، یک جمله بود: «بهبود علمی دفاع ملی» یعنی اطمینان از اینکه آمریکا هرگز در فناوری‌های نظامی از شوروی عقب نماند.

اوایل دهه ۱۹۶۰ بیشتر مردم هنوز کامپیوتر را ماشینی عظیم‌الجثه می‌دانستند که در اتاق‌های بدون پنجره، دور از دسترس عموم پنهان شده بود، اما یک روانشناس به نام جوزف کارل روبنت لیکلایدر (J.C.R. Licklider) که همه او را «لیک» صدا می‌زدند رویایی کامل متفاوت داشت؛ لیکلایدر که دکترای روانشناسی گرفته بود، سال‌ها به رابطه انسان و ماشین فکر می‌کرد. در سال ۱۹۶۰ مقاله‌ای انقلابی منتشر کرد به نام «همزیستی انسان و کامپیوتر»؛ ایده او رادیکال بود: به‌جای اینکه انسان‌ها به زبان ماشین‌ها صحبت کنند، ماشین‌ها باید طوری طراحی شوند که با انسان‌ها همکاری کنند.

در سال ۱۹۶۲، لیکلایدر به آرپا پیوست و مسئولیت دفتر تکنیک‌های پردازش اطلاعات (IPTO) را بر عهده گرفت. نخستین کاری که کرد، تغییر نام دفتر از «تحقیقات فرماندهی و کنترل» به نامی صلح‌آمیزتر بود. او معتقد بود که آرپا باید غیرنظامی‌تر شود. در همان سال‌ها، لیکلایدر در یکی از یادداشت‌های داخلی خود، عبارتی رویایی نوشت: «شبکه‌ی بین‌کهکشانی کامپیوترها»؛ در آن زمان این ایده آنقدر عجیب بود که بیشتر همکارانش آن را به شوخی گرفتند، اما لیکلایدر جدی بود. او آینده‌ای را می‌دید که در آن هر کامپیوتری به کامپیوتر دیگر متصل است و هر کسی از هر جایی می‌تواند به اطلاعات دسترسی پیدا کند، بعدها لیکلایدر، آرپا را ترک کرد، اما ایده او بمبی بود که در ذهن جانشینانش کاشته شده بود.

در حالی که لیکلایدر رویای شبکه‌ای جهانی را در سر می‌پروراند، جای دیگری از آمریکا یک مهندس برق به نام پل باران (Paul Baran) مشغول حل یک مسئله کامل متفاوت بود. باران برای مؤسسه رند (RAND Corporation) کار می‌کرد، اندیشکده‌ای که پروژه‌های نظامی محرمانه انجام می‌داد. سوالی که از او پرسیده شده بود، ساده اما ترسناک بود: «اگر شوروی با چند بمب اتمی، مراکز اصلی ارتباطات آمریکا را نابود کند، ارتش چگونه هنوز می‌تواند فرمان بدهد؟»در شبکه‌های مخابراتی قدیمی، ارتباطات به شکل «سوئیچینگ مداری» (Circuit Switching) کار می‌کرد همان سیستمی که تلفن‌های قدیمی استفاده می‌کردند. شما یک خط مستقیم بین خودتان و طرف مقابل باز می‌کردید و تا پایان مکالمه، آن خط در اختیار شما بود. این روش برای شبکه‌های نظامی فاجعه‌بار بود اگر مرکز اصلی منهدم می‌شد، کل شبکه از کار می‌افتاد.

باران راه حلی کامل متفاوت ارائه داد شبکه‌ای بدون «قلب» واحد یک سیستم توزیع‌شده؛ در این شبکه، همه گره‌ها (نودها) با هم برابر بودند و اطلاعات از مسیرهای مختلف می‌توانست جابه‌جا شود، اما ایده انقلابی‌تر باران، روش انتقال اطلاعات بود. او پیشنهاد کرد که اطلاعات به بلوک‌های کوچک تقسیم شوند، هر بلوک با آدرس مقصد برچسب بخورد، و سپس هر بلوک از مسیری جداگانه به سمت مقصد فرستاده شود. او اسم این روش را گذاشت «مسیریابی سیب‌زمینی داغ» (Hot-Potato Routing) چون هر گره، بسته را مثل یک سیب‌زمینی داغ، سریع به گره بعدی می‌فرستاد.

درست در همان سال‌ها در آن سوی اقیانوس اطلس، دانشمند بریتانیایی دونالد دیویس (Donald Davies) به طور مستقل به ایده‌ای مشابه رسیده بود، اما دیویس اسم بهتری برای آن انتخاب کرد: «سوئیچینگ بسته‌ای» (Packet Switching)؛ بنیان‌گذاران آینده اینترنت، وینتون سرف (Vint Cerf) و رابرت کان (Robert Kahn) بعدها تأیید کردند که بدون این ایده‌ها، اینترنت هرگز متولد نمی‌شد.

سال ۱۹۶۶ رابرت تیلور (Robert Taylor)، مدیر جدید دفتر IPTO در آرپا، در دفتر کارش در پنتاگون نشسته بود و به سه ترمینال کامپیوتر متفاوت خیره شده بود. هر کدام از این ترمینال‌ها به یک کامپیوتر بزرگ (Mainframe) در دانشگاهی متفاوت متصل بود؛ یکی در MIT، یکی در برکلی، یکی در سانتا مونیکا. مشکل این بود که این کامپیوترها با هم حرف نمی‌زدند. اگر تیلور می‌خواست اطلاعاتی را از یکی به دیگری منتقل کند، باید روی صندلی بلند می‌شد، پشت ترمینال دیگر می‌نشست، و همه چیز را دوباره تایپ می‌کرد.تیلور به این نتیجه رسید: چه می‌شد اگر یک شبکه وجود داشت که همه این کامپیوترها را به هم وصل می‌کرد؟او این ایده را نزد رئیس خون، چارلز هرتسفلد (Charles Herzfeld) برد. توضیح داد که چنین شبکه‌ای چقدر می‌تواند در وقت و هزینه صرفه‌جویی کند.

هرتسفلد پرسید: «آیا انجامش سخته؟» تیلور جواب داد: «آه نه، ما بلدیم چطور انجامش بدیم.» هرتسفلد گفت: «ایده خوبیه. برو انجامش بده. یه میلیون دلار بیشتر تو بودجه‌ته. همین الان.» تیلور بعدها اعتراف کرد که «بلدیم چطور انجامش بدیم» کامل درست نبود، اما می‌دانست که این پروژه آنقدر مهم است که باید ریسک کرد.

حالا که بودجه تامین شده بود، تیلور به سراغ لری رابرتز (Larry Roberts) رفت و از او خواست طرح فنی شبکه را طراحی کند. رابرتز روی دستمال کاغذی نخستین طرح از شبکه را کشید، اما یک مشکل بزرگ وجود داشت: هر کامپیوتری که به شبکه وصل می‌شد، مجبور بود بخش بزرگی از توان پردازشی خود را صرف مدیریت بسته‌های اطلاعاتی کند، این یعنی کامپیوترها برای کار اصلی‌شان کند می‌شدند.

در یکی از جلسات، وس کلارک (Wes Clark) یکی از نوابغ کامپیوتر آن زمان یادداشتی را از زیر میز به رابرتز داد که روی آن نوشته بود: «شبکه را برعکس طراحی کرده‌ای.» کلارک راه حل ساده‌ای داشت: به جای اینکه هر کامپیوتر کار شبکه را انجام دهد، یک کامپیوتر کوچک و اختصاصی جلوی هر کامپیوتر اصلی بگذاریم که فقط و فقط کار مسیریابی بسته‌ها را انجام دهد؛ او اسم این کامپیوتر کوچک را گذاشت «پردازنده‌ی رابط پیام». این ایده نبوغ‌آمیز بود، زیرا کامپیوترهای اصلی آزاد می‌شدند تا به کار خودشان برسند، و آی‌ام‌پی‌ها شبکه را اداره می‌کردند؛ در سال ۱۹۶۸ آرپا فراخوان مناقصه برای ساخت آی‌پی‌ام‌ها منتشر کرد. شرکت‌های بزرگی مثل IBM، کنترل دیتا و AT&T همگی پیشنهاد دادند، اما همه آن‌ها رد شدند.

دلیل جالب بود: IBM و کنترل دیتا گفتند ساخت آی‌پی‌ام خیلی گران است، اما AT&T به‌صراحت گفت که سوئیچینگ بسته‌ای روی شبکه تلفن ما کار نمی‌کند؛ آن‌ها به آینده این فناوری اعتقاد نداشتند.برنده مناقصه، شرکت کوچکی بود به نام بولت، برانک و نیومن، یک شرکت مشاوره آکوستیک بود که اول کار آکوستیک تئاترها را محاسبه می‌کرد، اما مدیر اول بخش کامپیوترشان چه کسی بود؟ جی.سی.آر. لیکلایدر همان رویاپرداز «شبکه بین‌کهکشانی».تیم BBN به رهبری رابرت کان (Robert Kahn) که بعدها یکی از «پدران اینترنت» شد طراحی IMPها را با استفاده از کامپیوتر هانیول ۵۱۶ (Honeywell 516) آغاز کردند.

آی‌ام‌پی‌ها فقط ۲۴ کیلوبایت حافظه داشتند کمتر از یک ایمیل ساده امروزی، اما آن‌ها انقلابی در دل خود داشتند؛ در همین زمان در UCLA، استیو کراکر مشغول نوشتن استانداردهای ارتباطی برای کامپیوترهای میزبان بود، او نمی‌خواست مثل یک دیکتاتور به بقیه بگوید چه کار کنند،برای همین پیش‌نویس استانداردها را با عنوان «درخواست برای نظرات» (Request for Comments - RFC) منتشر کرد. این یک اقدام ساده اما تاریخی بود؛ آرسی‌اف‌ها به مدلی برای همکاری باز و دموکراتیک تبدیل شدند که هنوز هم پس از ۵۰ سال، استانداردهای اینترنت با همین روش تعیین می‌شود.

۲۹ اکتبر ۱۹۶۹ در دانشگاه کالیفرنیا یک تیم از مهندسان دور هم جمع شده بودند؛ در آن سوی خط در مؤسسه تحقیقاتی استنفورد تیم دیگری منتظر بود؛ آن‌ها می‌خواستند نخستین پیام را از طریق شبکه آرپانت که به تازگی متولد شده بود ارسال کنند.فاصله بین دو کامپیوتر حدود ۶۰۰ کیلومتر بود. تیم UCLA روی ترمینال خود تایپ کرد: L ،تیم SRI پاسخ داد: «L را گرفتم!»تیم UCLA تایپ کرد: O،تیم SRI پاسخ داد: «O را گرفتم!»تیم UCLA تایپ کرد: G… سکوت.سپس صدای ناامیدانه: «آه نه، کامپیوتر کرش کرد!»

نخستین پیام ارسال شده در تاریخ اینترنت، فقط دو حرف «L» و «O» بود. آن‌ها می‌خواستند کلمه LOGIN را تایپ کنند، اما شبکه بعد از «LO» از کار افتاد. مشکل این بود که کامپیوتر سمت SRI، برای کمک کردن، سه حرف بعدی «GIN» را خودش تایپ کرد و این موجب شد سیستم قفل کند.

اولین کرش تاریخ اینترنت، به خاطر «اتوکامل» بود! باگ رفع شد و چند ساعت بعد، LOGIN با موفقیت کامل ارسال شد. شبکه متولد شده بود.

چهار گره اول آرپانت در دسامبر ۱۹۶۹ به طور کامل به هم متصل شدند:

۱. دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA)

2. مؤسسه تحقیقاتی استنفورد (SRI)

3. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا (UCSB)

4. دانشگاه یوتا

تا سال ۱۹۷۰، تعداد IMPها به ۱۲ رسیده بود و شبکه به نقاط مختلف آمریکا گسترش پیدا کرده بود، اما نقطه عطف بزرگ در سال ۱۹۷۲ رقم خورد. ری تاملینسون (Ray Tomlinson) مهندس BBN اولین نرم‌افزار ایمیل را نوشت که می‌توانست پیام‌ها را بین دو کامپیوتر مختلف رد و بدل کند. او به یک علامت نیاز داشت تا نام کاربر را از نام کامپیوتر جدا کند. چشمانش روی علامت @ (at sign) افتاد؛ کلیدی که روی صفحه کلید بود، اما کسی استفاده نمی‌کرد. انتخاب او چنان هوشمندانه بود که تا امروز، ایمیل‌های ما هنوز از همان علامت @ استفاده می‌کنند.تا سال ۱۹۷۳، ۷۵ درصد ترافیک شبکه آرپانت، ایمیل بود. دانشمندانی که قرار بود روی فناوری‌های نظامی کار کنند، بیشتر از شبکه برای ارسال پیام‌های شخصی و همکاری علمی استفاده می‌کردند.

اواسط دهه ۱۹۷۰، شبکه آرپانت با موفقیت کار می‌کرد، اما یک مشکل اساسی داشت: پروتکل شبکه (NCP - Network Control Program) که استفاده می‌کرد، فقط برای کامپیوترهای مشابه طراحی شده بود؛ اگر یک کامپیوتر از نوع IBM بود و یکی دیگر از نوع DEC، نمی‌توانستند با هم ارتباط برقرار کنند؛ این یعنی محدودیت. وینتون سرف و رابرت کان راه حلی ارائه دادند: پروتکل جدیدی به نام TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).TCP/IP مثل یک زبان مشترک جهانی عمل می‌کرد. هر کامپیوتری با هر معماری و هر سیستم‌عاملی، اگر TCP/IP را بلد بود، می‌توانست با بقیه حرف بزند. فرقی نمی‌کرد آن طرف خط، یک ابرکامپیوتر است یا یک کامپیوتر شخصی ساده.TCP/IP بود که «شبکه‌ای از شبکه‌ها» (Internet) را ممکن کرد. برای همین است که سرف و کان را «پدران اینترنت» می‌نامند.در سال ۱۹۸۳، آرپانت رسماً به TCP/IP مهاجرت کرد و به یکی از زیرشبکه‌های «اینترنت» در حال رشد تبدیل شد.

حالا وقتش است به افسانه‌ای برگردیم که در ابتدا به آن اشاره کردیم.این باور رایج که آرپانت / اینترنت برای مقاومت در برابر حملات اتمی ساخته شد، یک افسانه است.

بگذارید صریح بگویم: این باور اشتباه است. خود جامعه اینترنت (Internet Society) بالاترین نهاد ناظر بر تاریخ و استانداردهای اینترنت رسماً اعلام کرده که این شایعه نادرست است. ماجرا از این قرار است: پل باران در مؤسسه رند، تحقیق درباره شبکه‌های توزیع‌شده را با نگرانی از حملات اتمی آغاز کرد، اما آرپانت مستقیم از آن تحقیق استفاده نکرد. در واقع لری رابرتز، طراح اصلی آرپانت بعدها گفت که تا مدت‌ها از کار باران خبر نداشت.هدف اصلی آرپانت چیزی بود که رابرت تیلور توصیف کرد: اشتراک منابع بین کامپیوترهای دانشگاهی که آرپا بودجه‌شان را می‌داد.

تیلور در مصاحبه‌ای در سال ۱۹۹۸ گفت: «تصمیم برای آغاز آرپانت مال من بود، با کمترین تشریفات اداری؛ هدف این بود که محققان بتوانند از کامپیوترهای هم استفاده کنند.»پس چرا این افسانه اینقدر ماندگار شده؟ چون «اینترنت برای مقاومت در برابر جنگ اتمی ساخته شد» یک «داستان خوب» است؛ دراماتیک، سینمایی، و گیرا. خیلی جذاب‌تر از «اینترنت برای به اشتراک گذاشتن کامپیوترهای دانشگاهی ساخته شد»، اما حقیقت هر چه هست داستان واقعی از هر افسانه‌ای جذاب‌تر است.

آرپانت تا سال ۱۹۹۰ به کار خود ادامه داد و سپس رسماً تعطیل شد. در این ۲۱ سال، دستاوردهای آن فراتر از هر تصوری بود:

· ایمیل (Email)

· انتقال فایل (FTP)

· اولین چت‌های آنلاین

· اولین بازی‌های شبکه‌ای

· اولین «ترول»های اینترنتی و بحث‌های داغ (Flame Wars)

اما مهم‌تر از همه، آرپانت فرهنگ و فناوری لازم برای تولد وب جهانی (World Wide Web) را فراهم کرد.سال ۱۹۸۹، تیم برنرز-لی (Tim Berners-Lee)، دانشمند جوان در آزمایشگاه سرن (CERN) در سوئیس، یادداشتی برای رئیسش نوشت و پیشنهاد «شبکه‌ای جهانی» را داد. او از ایده‌ها و فناوری‌هایی استفاده کرد که ریشه در آرپانت داشتند.در سال ۱۹۹۰، برنرز-لی اولین کدهای HTML را نوشت و اولین وب‌سایت جهان را ساخت.بقاش داستانی است که خودتان هر روز با آن زندگی می‌کنید.

داستان تولد اینترنت، داستان همکاری است. داستانی که در آن:

· یک روانشناس (لیکلایدر) رویای شبکه‌ای جهانی را دید

· یک مهندس رند (پل باران) تکنیک تقسیم بسته‌ها را اختراع کرد

· یک مدیر ساده (رابرت تیلور) جرأت کرد «بیا انجامش بدیم» بگوید

· یک تیم در BBN سخت‌افزارهای کوچک و باهوش ساخت

· دانشجویانی مثل استیو کراکر مدل همکاری باز (RFC) را خلق کردند

· و نسل بعد (سرف، کان، برنرز-لی) آن را به چیزی تبدیل کردند که امروز «اینترنت» می‌نامیم

و شگفت‌انگیزترین بخش: همه اینها در سایه جنگ سرد اتفاق افتاد، اما خود اینترنت یک پروژه نظامی نبود؛ این یک پروژه علمی و دانشگاهی بود که از دل ترس از نابودی متولد شد، اما به نمادی از آزادی، همکاری و اشتراک دانش تبدیل شد؛ شاید بزرگترین درس این داستان این باشد وقتی انسان‌ها به جای جنگیدن، برای ساختن دور هم جمع می‌شوند، می‌توانند چیزی خلق کنند که تمام مرزها را در هم بشکند. چیزی به نام اینترنت.