Rewolucje technologiczne ostatniej dekady: telefonia internetowa

W 21. wieku Internet rozpoczyna drugą falę rewolucji w telekomunikacji głosowej.

Po telefonii komórkowej, dzięki której telefon przestał być czymś przypisanym do miejsca i zaczął być przypisanym do osoby można zaobserwować błyskawiczny wzrost telefonii internetowej, pozwalającej na darmowe, długie rozmowy z osobami z całego świata.

Nadchodząca dominacja komunikacji międzynarodowej

Wystarczy zobaczyć, kto jest największym dostawcą usług telefonicznych na świecie. To nie China Mobile, nie Vodafone, nie O2 - to Skype, mający w momencie wejścia na giełdę ponad 560 milionów zarejestrowanych użytkowników. Firma Skype stała się największym międzynarodowym operatorem telekomunikacyjnym - od niecałych 3% rynku rozmów międzynarodowych w roku 2005, przez 8% w 2008 osiągnęła ona 13% udziału w rynku w roku 2010. Żadna inna firma telekomunikacyjna tyle nie ma - bo rozmowy wewnątrz Skype są za darmo, płaci się tylko dzwoniąc z sieci Skype do innego operatora.

W roku 2010 ilość międzynarodowych rozmów telefonicznych wykonanych przy pomocy tradycyjnych sieci telefonicznych wyniosła 413 miliardów minut, podczas kiedy międzynarodowe rozmowy pomiędzy użytkownikami sieci Skype (wewnętrznie oraz SkypeOut, czyli ze Skype do tradycyjnych sieci) wyniosły w sumie 102 miliardy minut. To 20% czasu rozmów. Dla film telekomunikacyjnych nie jest to specjalnie istotne, bo 99% rozmów telefonicznych jest prowadzonych wewnątrz kraju, więc rozmowy zagraniczne stanowią bardzo mały procent ich dochodów. Natomiast użytkownicy Skype średnio połowę rozmów prowadzą z użytkownikami z innych krajów. Co więcej, udział Skype rośnie, podczas gdy udział tradycyjnych operatorów spada.

Dajmy im najgorszą jakość rozmów, za jaką są skłonni płacić

Takie było podejście księgowych AT&T w roku 1932. I przez cały 20. wiek wszyscy musieli z tym żyć, ponieważ w Bell Laboratories ucięto w liniach telefonicznych wysokie i niskie częstotliwości (poniżej 300 herców i powyże 3300 herców). Rozmowa przez telefon stacjonarny w 21. wieku nie różni się specjalnie od rozmowy pod koniec 20. wieku czy w połowie 20. wieku. Jedynie długie przewody słuchawek, pozwalające przykładnej gospodyni domowej z Mad Men na rozmawianie podczas chodzenia do kuchni zostały zastąpione przez radiosłuchawki. Telefony komórkowe uwolniły nas od przykucia do miejsca, ale jakości rozmów nie poprawiły.

Rozmowy przesyłane przez Internet nie muszą się trzymać schedy sprzed prawie wieku. Zapewniają dużo lepszą jakość głosu, a zatem lepsze przekazywanie emocji przez intonację, mogą również przesyłać obraz. Wideotelefony, powszechna w SF w zeszłym wieku wizja zaczyna się powoli realizować. Co więcej, rozmowy wyższej jakości trwają dłużej - według Jonathana Rosenberga, CTO Skype, rozmowy o najwyższej jakości audio trwają średnio 31 minut, w porównaniu do 21 minut dla rozmów o niskiej jakości. Kiedy nam się z kimś lepiej rozmawia, jesteśmy skłonni rozmawiać dłużej.

Dlaczego dopiero teraz?

Technologia Voice over IP http://pl.wikipedia.org/wiki/VoIP (Głos przez protokół internetowy) jest znana od lat 90-tych. Sam pamiętam zestawianie rozmów przez Internet, ale pamiętam również, jak skomplikowane to było jeżeli jednego rozmówcę oddzielał od drugiego firewall czy NAT (zmiana adresów przy wychodzeniu z wewnętrznej sieci komputerowej do Internetu). Podczas, kiedy rozmaite firmy oferujące komercyjne usługi telefonii internetowej usiłowały ustalić jakieś standardy współpracy, omijania firewalli i NAT, założyciele Skype postanowili wykorzystać własną technologię. Niklas Zennstrom oraz Janus Friis stworzyli wcześniej popularne oprogramowanie P2P, Kazaa Media Desktop, służące do zdecentralizowanej wymiany plików muzycznych. Zastosowanie przez Skype P2P, w połączeniu z zaszyfrowanymi kanałami pozwoliło programowi przebijać się bezproblemowo przez barierę firewalli i NATów. Do tego odpowiednie metody kodowania dźwięku zapewniały lepszą jakość dźwięku niż przez telefon stacjonarny (oczywiście, o ile połączenie Internetowe było odpowiedniej jakości). We wrześniu 2005 Zennstrom i Friis sprzedali swoją firmę eBayowi za 2,5 miliarda dolarów.

Twórcy Skype ewidentnie pomyśleli nad faktem, że dane przesyłane Internetem nie są prywatne, więc ich system wykorzystuje RSA i AES, publicznie znane i przetestowane standardy szyfrowania. Z pewnością rozmowy przez Skype są trudniejsze do podsłuchania dla przeciętnego atakującego niż rozmowy przez tradycyjną telefonię komórkową, jednak z uwagi na fakt, że całość zabezpieczeń Skype jest tajna trudno powiedzieć, na ile są one bezpieczne, i czy nie zawierają furtek pozwalających firmie na przechwytywanie rozmów użytkowników (na przykład na żądanie agencji rządowych).

Minusy rozmów przez Internet

Oczywiście, telefonia internetowa nie ma samych zalet. Przede wszystkim, sieć telefoniczna jest dużo odporniejsza na wszelkiej maści ataki i awarie. Kiedy wysiądzie prąd, telefony stacjonarne działają nadal, telefony komórkowe przez pewien czas również (stacje bazowe mają zwykle zasilanie rezerwowe z baterii), z Internetem jest dużo gorzej.

Istotnym problemem jest również brak gwarancji dobrej jakości rozmowy. Rozmowy telefoniczne wykorzystują linie zestawiane bezpośrednio pomiędzy nadawcą a odbiorcą i kanał komunikacji jest otwarty przez cały czas rozmowy. Natomiast pakiety z zakodowanym głosem rozmówcy przesyłane przez Internet nie muszą dotrzeć do celu wszystkie. Jeżeli część z nich zacznie gubić się po drodze, rozmowa może zacząć być szarpana lub znacząco się opóźniać. Ponadto podłączenie do Internetu oznacza, że rozmowa jest podatna na atak. Wystarczy, że łącze jednego z rozmówców zacznie być wysycane atakiem DDoS (Distributed Denial of Service - zasypywanie określonego adresata milionami pakietów, zapychające mu całkowicie połączenie z siecią), a z rozmowy nici.

Wreszcie problemem, z którym borykają się służby takie jak straż pożarna czy pogotowie jest to, że z telefonu internetowego trudno szybko przekierować rozmowę do odpowiedniego, najbliższego centrum obsługi. Dokładna lokalizacja telefonu stacjonarnego jest znana, przybliżona lokalizacja telefonu komórkowego również (a dokładną można dość szybko ustalić), tymczasem rozmowa przychodząca przez Internet może być przesyłana z dowolnego miejsca na świecie.

Przyszłość VoIP

Już teraz można pobrać aplikację Skype na Androida czy iPhone'a. Z początku rozmowy VoIP były możliwe tylko w momencie podłączenia do sieci bezprzewodowych przez WiFi, ale coraz większe rozprzestrzenianie się sieci 3G oznacza, że można korzystać z "darmowych" rozmów będąc w ruchu (oczywiście, pod warunkiem że ma się wykupiony odpowiedni abonament z transmisją danych).

A wchodząca następna generacja telefonii komórkowej, 4G, jest oparta o protokół internetowy. W telefonii LTE (Long Term Evolution) VoIP to standard. Ale zanim się tego doczekamy musi minąć jeszcze wiele lat. Istniejące firmy telefoniczne mają za dużo zainwestowane w stare infrastruktury telekomunikacyjne, żeby z nich tak po prostu zrezygnować.

[na podstawie IEEE Spectrum , Skypejournal , Wikipedia 1 , 2 ]

Leszek Karlik