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50 Jahre – 50 Köpfe: Drei Fragen an Jürgen Kraus zu „Leben“ in Computern

Lange bevor es das Internet in seiner heutigen Form gab und Virenprogramme Computer lahmlegten, erbrachte Informatik-Student Jürgen Kraus den praktischen Beweis, dass sich Programme selbst vervielfältigen können. 1980 konstruierte er den entsprechenden Algorithmus in seiner Diplomarbeit „Selbstreproduzierende Programme“ an der damaligen Universität Dortmund und schrieb damit die weltweit wohl erste wissenschaftliche Arbeit über Computerviren. Im Interview spricht er über seine bahnbrechenden Erkenntnisse, die besonders im Rückblick visionär erscheinen.

Herr Kraus, wie sind Sie auf das Thema für Ihre Diplomarbeit gekommen?

Als ich studierte, steckte die Informatik noch in den Kinderschuhen. Die meisten Computer waren riesige Monstren, das Internet gab es nicht und Java kannte man nur als Insel im Indischen Ozean. Im Wintersemester 1978/79 hatte ich bei Informatikprofessor Volker Claus die Vorlesung „Rekursive Funktionen“ besucht. Ich fragte ihn nach einem Themenvorschlag für meine Abschlussarbeit und er unterbreitete mir folgende, wegweisende Vorstellung: Betrachtet man Datenverarbeitungsanlagen als hinlänglich komplexe künstliche Welten, könnte es doch durchaus möglich sein, in ihnen lebensähnliche Strukturen zu entdecken. In meiner Diplomarbeit ging es also zunächst gar nicht um Viren, sondern ich habe versucht,  Programme mit der Eigenschaft der Selbstreproduktion – einer Grundvoraussetzung von Leben – zu konstruieren.

 

Und hierbei haben Sie sich der Informatik mithilfe der Biologie genähert?

In gewisser Weise schon, denn ich habe ja nach so etwas wie Leben im Computer gesucht. Dafür muss man zunächst definieren, was Leben ausmacht: Erste Voraussetzung ist die Fähigkeit zur Selbstreproduktion. Darüber hinaus müssen Mutationen möglich und die Fähigkeit zum Stoffwechsel gegeben sein. Aus dem Rekursionstheorem folgte bereits die Existenz selbstreproduzierender Programme auch in höheren Programmiersprachen, doch für ihre praktische Konstruktion lieferte die Theorie keinen Hinweis. Im Rahmen der Diplomarbeit ist es mir schließlich gelungen, selbstreproduzierende Programme in höheren Programmiersprachen zu schreiben und zu untersuchen. Neben der Tatsache, dass der Algorithmus recht einfach und kurz ist, war vor allem die Erkenntnis wichtig, dass man ihm beliebige – und somit auch schädliche – Funktionen hinzufügen kann, ohne dass er seine Fähigkeit zur Reproduktion verliert. Eine mögliche Schadwirkung lässt sich also beliebig multiplizieren.

 

Heißt das, Sie haben das erste Virenprogramm geschrieben?

Ganz im Gegenteil. Mein Programm hatte ich auf einem Großrechner konstruiert, der nicht vernetzt war. Der Algorithmus konnte sich also maximal in der Form reproduzieren, dass er den eigenen Programmcode immer wieder auf Papier druckte. Damit war aber gleichzeitig die Kopie nicht mehr ausführbar. Meine Arbeit war viel eher eine Warnung, denn sie brachte die Erkenntnis, dass es Reproduktionsalgorithmen in Computersoftware gibt und diese grundsätzlich auch für schädliche Zwecke missbraucht werden können. Tatsächlich habe ich in meiner Diplomarbeit aber zum ersten Mal den Begriff „Virus“ verwendet, denn die Strukturen ähneln sich: Selbstreproduzierende Programme können sich, wie es der Name bereits andeutet, selbst vervielfältigen. Auch sind, beispielsweise durch Schaltwerksfehler, Mutationen denkbar. Einen eigenen Stoffwechsel haben Computerviren dagegen nicht, genauso wie biologische Viren. Auch haben sie mit diesen gemeinsam, dass ihnen ein Bauplan beziehungsweise Algorithmus innewohnt, nach dem sie agieren – und dass sie sich schadhaft verhalten können. In diesem Sinne habe ich 1980 den Begriff „Virus“ in Bezug auf Software vorweggenommen, ohne zu ahnen, welche Brisanz das Thema einmal erlangen würde.

 

Zur Person:

Jürgen Kraus (64) hat von 1974 bis 1980 Informatik mit Nebenfach Mathematik an der damaligen Universität Dortmund studiert. Von 1981 bis 2017 war er bei einem Dortmunder Finanzdienstleister tätig und bekleidete dort langjährig Führungsaufgaben in der Anwendungsentwicklung. Darüber hinaus war er mehrere Jahre Technikvorstand einer Tochtergesellschaft.

 In zahlreichen Beiträgen über Computerviren wurde seit 1980 auf Kraus‘ Diplomarbeit verwiesen. Erstmals besprach Ralf Burger die Arbeit in seinem 1987 erschienenen Werk „Das große Computer-Viren-Buch“. 2006 stieß Daniel Bilar, der damals an der University of New Orleans zu metamorphischer Virologie forschte, auf die Diplomarbeit und übersetzte sie mit Kraus‘ Einverständnis ins Englische. Ein Jahr später lernten sich die beiden an der Universität Dortmund persönlich kennen: beim Alumni-Tag der Informatik zum Thema „Von der Selbstreproduktion zur polymorphen Bedrohung“. Jürgen Kraus stellte seine Diplomarbeit vor und Daniel Bilar hielt einen Vortrag über die Geschichte der Computerviren.



Alle bisherigen Interviews der Reihe „50 Jahre – 50 Köpfe” finden Sie auf der Jubiläums-Webseite:



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