Wie kann man die ungenutzte Rechnerzeit sinnvoll einsetzen?

Ein Computer hat viel freie Zeit.Tatsächlich ist er die meiste Zeit am Nichtstun, da er auf Benutzereingaben wartet. In der Regel kann der Rechner die Eingaben viel schneller verarbeiten, als der Benutzer sie tätigt, und darf dann bis zum nächsten Mausklick oder Tastendruck eine Warteschleifen fahren

Manche Betriebssysteme sind zumindest so intelligent, den Prozessor statt ihn drehen zu lassen kurzerhand abzuschalten - zumindest so weit, dass er nach einer Benutzereingabe innerhalb von Mikrosekunden (Millionstel Sekunden) wieder "voll da" ist. Zu diesen Betriebssystemen gehören z.B. Linux und Windows NT. Andere Betriebssysteme wiederum tun dies nicht: der Prozessor hängt tatsächlich in einer Schleife, in der er nichts sinnvolles tut ausser Strom zu verbrauchen. Zu diesen Betriebssystemen gehören DOS, Windows bis Version 95, Windows 98 ohne installiertes ACPI-Powermanagement und viele andere.

Ihr Prozessor hat teures Geld gekostet. Wäre es nicht sinnvoll, wenn er irgendetwas sinnvolles tun könnte, solange er nichts besseres zu tun hat? Dieses Sinnvolle ist Distributed Computing, auf Deutsch: "verteiltes Rechnen".

Viele Universitäten, Forschungseinrichtungen und die Industrie schaffen "Supercomputer" an, die enorm teuer sind, um umfangreiche Rechnungen ausführen zu können, für die ein normaler Rechner zu langsam ist. Ein normaler Rechner ist zu langsam, aber viele davon nicht. Warum nicht die freie Zeit vieler Computer für solche Zwecke nutzen? Gemeinsam können sie diese Aufgaben bewältigen.

Es gibt mehrere Organisationen, die sich zum Ziel gesetzt haben, solche Projekte zu organisieren. Sie entwickeln Programme, die sich jedermann aus dem Internet herunterladen und auf seinem Rechner installieren kann. Diese Programme holen sich ihren Aufgabenteil über eine Internetverbindung von einem zentralen Server und bearbeiten sie in ihrer freien Zeit. Der normale Betrieb des Rechners wird davon praktisch nicht beeinflusst, da nur in der freien Zeit gerechnet wird. Ist ein Teilergebnis berechnet, wird es zurück an den Server geschickt und eine neue Aufgabe geholt.

Was hat der Benutzer, der das Programm installiert hat nun davon? Nun, zum einen das Wissen, dass sein teurer Prozessor nicht 90% seiner Zeit mit Nichtstun vertrödelt, zum anderen je nach Projekt Ruhm und Ehre oder sogar Geld.

An einigen Projekte nehme ich auch aktiv teil.

Mersenne-Primzahlen

Wie auch bei der Suche nach OGR geht es hier um ein mathematisches Problem, und zwar die Suche nach immer grösseren Primzahlen, also Zahlen mit genau zwei Teilern (1 und die Zahl selbst). Die besten Kandidaten hierfür sind Zahlen der Form 2^P-1 , wobei P selbsteine Primzahl ist. Diese Zahlen heissen Mersenne-Zahlen, wenn das Ergebniss selbst eine Primzahl ist. Die Methode um zu ermitteln, ob eine solche Zahl prim ist, ist der Lucas-Lehmer-Test. Hier gibt es Ruhm und die Verewigung in den Mathematikbüchern zu gewinnen. Das Testprogramm für die Suche nach Mersenne-Primzahlen gibt es hier. Da ich selber seit Juli 99 an diesem Projekt teilnehme gibt es hier eine Statistik der bisherigen Entwicklung.

Wer nun Interesse daran hat und bei meinem Team mitmachen will findet hier mehr Informationen über das Projekt und Infos wie man daran teilnehmen kann.

RC5-64 und DES-Wettbewerbe

Die Firma RSA, Anbieter von Verschlüsselungsprodukten, schreibt regelmässig Wettbewerbe mit einem Preisgeld von $10.000 aus, bei denen die Teilnehmer aufgefordert werden, eine verschlüsselte Nachricht zu entschlüsseln. Ziel der Aktion ist es, die US-amerikanische Regierung davon zu Überzeugen, dass die Verschlüsselungsprodukte, deren Export sie erlaubt, zu unsicher sind. Dadurch soll erreicht werden, dass der Export starker - also weder von Privatpersonen, noch von Firmen, kriminellen Organisationen oder Geheimdiensten zu brechender - Verschlüsselung erlaubt wird. Die Teilnahme an einem solchen Wettbewerb ist nicht ungesetzlich, da die Nachricht ausschliesslich für den Zweck dieses Wettbewerbes verschlüsselt wurde.

Es gibt zwei Arten von Wettbewerben:

DES: Die Nachricht ist mit dem Digital Encryption Standard verschlüsselt, der in den 70er Jahren in den USA entwickelt wurde. Beim letzten Wettbewerb dauerte es nur 22 Stunden, die Nachricht zu entschlüsseln, dennoch wird dieser Algorithmus immer noch von der US-Regierung als "sicher" klassifiziert, so sicher sogar, dass der Export von Verschlüsselungsprogrammen, die DES nutzen, verboten ist. Dieser Wettbewerb wird jedes halbe Jahr wiederholt; ein Preisgeld wird nur ausgeschüttet, wenn die Zeit des letzten Wettbewerbs unterboten wird.
RC5: Diese Wettbewerbe starteten 1997 und dauern noch weiter an. Es wurden verschiedene Codelängen verwendet; die unsicher verschlüsselten Codes (bis RC5 mit Schlüssellänge 56 bits) wurden bereits gebrochen. Momentan konzentrieren sich die Bemühungen auf die mit RC5, Codelänge 64 bit (RC5-64) verschlüsselte Nachricht. $10.000 winken demjenigen, der den Schlüssel findet, der die Nachricht entschlüsselt.

Momentan ist der einzige ernst zu nehmende Teilnehmer bei beiden Wettbewerbsarten distributed.net. Hier haben sich mehrere zehntausend Benutzer zusammengeschlossen und setzen über hunderttausend Rechner ein um den Code zu finden. Die Teilnahme ist einfach: man lädt von www.distributed.net das Client-Programm herunter, installiert es und schon ist man dabei. Einzig die eigene eMail-Addresse muss eingegeben werden, damit der Gewinner benachrichtigt werden kann. Von den $10.000 Preisgeld gehen $1.000 an den glücklichen Finder, $1.000 an distributed.net für die Koordination des Projektes und $8.000 an eine gemeinnützige Organisation.

Schlusswort

Ich hoffe, dass ich sie so weit für das verteilte Rechnen interessiert habe, dass Sie sich jetzt eines der Client-Programme downloaden und auf allen ihren Rechnern installieren. Abschliessend ein Wort zur Sicherheit: damit Sie sich keine Viren einfangen, benutzen Sie bitte ausschliesslich die Programme, die sie auf den angegebenen Seiten finden und keinesfalls solche, die sie auf anderem Wege erhalten haben.

Fragen, Anregungen, Kritik

Zuletzt aktualisiert am 20.09.1999