DNS und die VPN-Wahl können Studien zum Internetstandort verzerren

DNS und die VPN-Wahl können Messungen des Internetstandorts erheblich verändern, selbst wenn Forschende Verbindungen aus derselben Volkswirtschaft und, soweit möglich, aus derselben Stadt herstellen. Forschende, die im APNIC Blog berichteten, stellten fest, dass verschiedene Anbieter von Virtual Private Network (VPN) dazu führten, dass browser unterschiedliche server-Adressen und physische Standorte kontaktierten. Dies kann Schlussfolgerungen darüber verändern, ob Web-Datenverkehr im Inland bleibt, Grenzen überschreitet oder von Infrastruktur in einer anderen Volkswirtschaft abhängt.

Die Forschenden entwickelten VPN-Scope, ein System, das dieselben Websites über vier Anbieter aufrief: ExpressVPN, NordVPN, ProtonVPN und Surfshark. Die Studie umfasste 14 Volkswirtschaften in Europa und auf dem amerikanischen Kontinent. Für jede Volkswirtschaft wurden 1.000 Websites ausgewählt, die aus weltweiten Ranglisten, lokal beliebten Diensten und Regierungswebsites stammten. Für jede Website waren über einen Zeitraum von drei Wochen im März und April 2025 jeweils 25 Besuche über jeden Anbieter vorgesehen.

Bei jedem Besuch zeichnete VPN-Scope alle während des Ladens der Seite kontaktierten server auf, nicht nur die der Hauptwebsite. Dazu gehörten server, die scripts, fonts und andere eingebettete Ressourcen bereitstellten. Das Team untersuchte die geografischen Standorte der Adressen und die hosting-Organisationen und führte anschließend zusätzliche Experimente mit dem Domain Name System (DNS) durch. DNS ist das System, das einen Website-Namen in die numerische Adresse umwandelt, die zum Erreichen des zugehörigen server benötigt wird. Gezielte Tests untersuchten außerdem die physischen Standorte, von denen die Inhalte tatsächlich ausgeliefert wurden.

Chile lieferte das deutlichste Beispiel. Über ExpressVPN waren 9,5 % der analysierten Anfragen mit Adressen verknüpft, die als in Chile geolocated eingestuft wurden. Über Surfshark stieg der inländische Anteil auf 62,7 % und über NordVPN auf 64,2 %. Auf Brasilien entfielen über ExpressVPN 57,1 % der Anfragen, über Surfshark jedoch nur 2,8 % und über NordVPN 2,4 %. Die Vereinigten Staaten machten entsprechend 24,4 %, 25,5 % und 25,1 % aus. Die Messungen umfassten dieselbe Gruppe von Websites und dieselbe Ausgangsvolkswirtschaft. Dennoch ließ ein Anbieter Chile stark von brasilianischer Infrastruktur abhängig erscheinen, während zwei andere ein überwiegend inländisches Bild ergaben.

Auch die Ergebnisse aus den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich variierten, wenn auch weniger stark. Bei Messungen mit Ausgangspunkt in den USA entfielen über die vier Anbieter hinweg zwischen 86,0 % und 90,6 % der Anfragen auf Adressen, die als dort geolocated eingestuft wurden. Der Anteil der Niederlande lag zwischen 1,2 % und 4,1 %, der Kanadas zwischen 0,3 % und 2,4 %. Vom Vereinigten Königreich aus lag der inländische Anteil zwischen 52,6 % und 63,8 %. Ziele in den Niederlanden machten zwischen 5,0 % und 12,2 % aus, Ziele in Frankreich zwischen 0,8 % und 5,1 % und Ziele in Belgien zwischen 2,7 % und 5,1 %. Russland, Deutschland, Irland, China und Japan gehörten in beiden Messreihen ebenfalls zu den zehn häufigsten Zielen.

Die DNS-Tests halfen, einen Teil dieser Unterschiede zu erklären. Als die Forschenden zwei Anbieter in derselben Volkswirtschaft verglichen, unterschieden sich die von DNS zurückgegebenen Adressgruppen bei ungefähr 12 % der Vergleiche für die anfänglichen Website-domains, also die Hauptnamen, die in einen browser eingegeben werden. Bei Namen der Kategorie dependency domain, die Komponenten wie scripts, fonts und analytics bereitstellen, stieg die Abweichung auf ungefähr 31 %. Wird nur die Adresse der Hauptwebsite gemessen, kann dadurch ein erheblicher Teil der anbieterabhängigen Unterschiede verborgen bleiben.

Unterschiedliche Adressen bedeuteten in der Regel nicht, dass es sich um völlig andere hosting-Unternehmen handelte. Die verglichenen DNS-Antworten wiesen bei 98 % der Vergleiche anfänglicher domains und bei 96 % der Vergleiche von dependency domain mindestens eine gemeinsame hosting-Organisation auf. Diese Zahlen zeigen eine gewisse Überschneidung, nicht notwendigerweise identische Listen von Unternehmen. Die Ergebnisse deuten daher darauf hin, dass die VPN-Wahl den gemessenen Standort von Inhalten stärker verändert als die gemessene Identität der Organisationen, die diese Inhalte hosten.

Mehrere Ursachen der Unterschiede lassen sich durch bessere experimentelle Kontrollen reduzieren. Forschende können den VPN-Ausgangsstandort unabhängig bestätigen, Verbindungen aus derselben Stadt vergleichen, browser-Einstellungen und Zeitpunkte einheitlich halten und den Anbieter, die Verbindungseinstellungen sowie das verwendete Netzwerk dokumentieren. Eine Messung beispielsweise lediglich als aus Italien stammend zu beschreiben, lässt Informationen aus, die das Ergebnis erheblich beeinflussen könnten. Forschende müssen außerdem prüfen, welcher DNS-Dienst die Abfragen von Website-Namen beantwortet, da die Auswahl desselben Dienstes in jeder Konfiguration nicht garantiert, dass jedes VPN ihn tatsächlich verwendet.

Andere Unterschiede entstehen durch Netzwerkentscheidungen, die sich nicht über browser-Einstellungen vereinheitlichen lassen. Ein Content Delivery Network (CDN) speichert Kopien von Inhalten an mehreren Orten und wählt aus, welcher davon eine Anfrage beantworten soll. Diese Auswahl kann von dem Netzwerk abhängen, aus dem die Anfrage eintrifft. Internet-routing kann außerdem zwei Verbindungen zu unterschiedlichen physischen Einrichtungen leiten, selbst wenn beide dieselbe Zieladresse verwenden. Bei gezielten Tests mit Ausgangspunkt in Mailand erreichten VPN-Verbindungen Standorte zur Inhaltsauslieferung entweder in Mailand oder in Frankfurt. Eine gemeinsame Ausgangsstadt und selbst eine gemeinsame Zieladresse gewährleisteten somit kein gemeinsames physisches Ziel.

Diese Ergebnisse sind besonders relevant, wenn sich Forschung mit grenzüberschreitenden Datenströmen, Datenlokalisierung oder der geografischen Verteilung der Internetinfrastruktur befasst. Messungen von server-Standorten belegen für sich genommen nicht, wo Daten letztlich gespeichert werden. Sie zeigen, welche endpoint-Adressen und physischen Replikate die beobachteten Anfragen bedienten. Schlussfolgerungen darüber, in welcher Volkswirtschaft sich ein endpoint befindet, ob Datenverkehr als inländisch erscheint und welche physische Kopie Inhalte bereitstellt, reagierten empfindlicher auf die VPN-Wahl. Schlussfolgerungen über die beteiligten hosting-Organisationen waren dagegen im Allgemeinen stabiler.

Ein über ein einziges VPN ermitteltes Ergebnis sollte daher als eine Sicht auf das Netzwerk dargestellt werden und nicht als anbieterunabhängiges Bild einer gesamten Volkswirtschaft. Die Wiederholung wichtiger Messungen über mehrere Anbieter kann nicht jeden Einfluss der DNS-Infrastruktur, der CDN-Auswahl und des routing beseitigen, sie kann jedoch Schlussfolgerungen sichtbar machen, die vom gewählten Werkzeug abhängen. Für Leserinnen und Leser, die solche Arbeiten prüfen oder reproduzieren, bietet ein Dienst wie AEU DNS privates, sicheres DNS. Forschende müssen jedoch weiterhin überprüfen, ob ihre VPN-Konfiguration den ausgewählten DNS-Dienst tatsächlich verwendet.