Was ist eine IP-Adresse: Erklärung + Check

Jedes Kind weiß: Damit ein Brief beim richtigen Empfänger ankommt, muss die genaue Adresse drauf­ste­hen – inklusive Land, Stadt, Post­leit­zahl, Straße und Haus­num­mer. Nur so wissen das Postamt und seine An­ge­stell­ten, wohin die Reise gehen soll. Genauso ist es auch im Internet: Jedes Gerät innerhalb eines internen oder externen Netzwerks benötigt eine ein­deu­ti­ge „Haus­num­mer“, um mit anderen Geräten kom­mu­ni­zie­ren und Da­ten­pa­ke­te von ihnen empfangen zu können. Doch diese so­ge­nann­te IP-Adresse sieht ganz anders aus als die auf dem Brief­pa­pier. Erfahren Sie, was es mit den kryp­ti­schen Zahlen auf sich hat.

Die Internet Protocol Address, kurz „IP-Adresse“ oder auch einfach nur „IP“ genannt, basiert auf dem In­ter­net­pro­to­koll, das auch die Grundlage des Internets darstellt. Es handelt sich dabei um die eindeutig iden­ti­fi­zier­ba­re Adresse eines Geräts (z. B. Computer, Webserver, Drucker) in einem internen oder externen Netzwerk. Eine IP-Adresse kann auch eine ganze Gruppe von Geräten be­zeich­nen, etwa beim Broad­cas­ting oder Mul­ti­cas­ting. Ebenso können einem einzelnen Computer gleich mehrere Adressen zugeteilt sein. Sicher ist aber, dass jede IP-Adresse in einem Netzwerk nur einmal gleich­zei­tig vergeben werden kann.

Es exis­tie­ren zwei Versionen von IP-Adressen, die sehr un­ter­schied­lich aussehen. Gemein ist ihnen, dass sie sich aus einem so­ge­nann­ten Netz­werk­teil (für die Weg­fin­dung beim IP-Routing) und einem Ge­rä­te­teil (für die Zu­stel­lung an einen be­stimm­ten Rechner) zu­sam­men­set­zen.

Im Moment sind über­wie­gend Adressen der Internet Protocol Version 4 (kurz: IPv4) in Benutzung. Sie bestehen aus 32 Bits, sind technisch gesehen also eine 32-stellige Binärzahl wie z. B. 11000000 10101000 10110010 00011111. Um dieses Zif­fern­mons­ter zu bändigen, wird es in der Regel als eine Kom­bi­na­ti­on aus vier De­zi­mal­zah­len mit Werten von 0 bis 255 dar­ge­stellt, die mit Punkten von­ein­an­der getrennt sind. Unser Beispiel sieht in diesem Format wie folgt aus: 192.168.178.31.

Mit IPv4 lassen sich insgesamt rund 4,3 Mil­li­ar­den un­ter­schied­li­che Adressen dar­stel­len. Das sind zwar deutlich weniger, als es Geräte auf der Welt gibt (und viele davon sind für spezielle Ein­satz­zwe­cke re­ser­viert) – da aber niemals alle davon gleich­zei­tig benötigt bzw. einige nur in privaten Netz­wer­ken verwendet werden, war ihre Anzahl bislang völlig aus­rei­chend.

Nicht zuletzt durch das Internet der Dinge (Internet of Things, kurz: IoT) wird sich dieser Umstand aber bald ändern: Da sich immer mehr All­tags­ge­rä­te mit dem Internet verbinden können und ein Großteil davon eine eigene IP-Adresse benötigt, wird der IPv4-Adress­raum all­mäh­lich knapp. Zu diesem Zweck wurde IPv6 als direkter Nach­fol­ger ein­ge­führt, womit etwa 340 Sex­til­lio­nen (eine Zahl mit 37 Nullen) Adressen dar­stell­bar werden – ein quasi un­er­schöpf­li­cher Vorrat für alle zu­künf­ti­gen IP-Be­dürf­nis­se.

Adressen dieser Version bestehen aus 128 Bits und müssten somit ei­gent­lich als 128-stellige Binärzahl ge­schrie­ben werden. Da solch eine Zahl aber viel zu lang und somit un­prak­tisch wäre, greift man statt­des­sen auf eine he­xa­de­zi­ma­le Schreib­wei­se zurück, die die 128 Bits in acht mit Dop­pel­punk­ten von­ein­an­der getrennte Blöcke à 16 Bits zerlegt. So ergibt sich etwa die IPv6-Adresse 0000:0000:0000:0000:0000:ffff:c0a8:b21f, wobei die Buch­sta­ben a bis f ebenfalls für Hex-Ziffern stehen. Indem man die Nullen am Anfang jedes Blocks weglässt und eine Reihe von direkt auf­ein­an­der­fol­gen­den 0000-Blöcken durch zwei Dop­pel­punk­te (::) ersetzt, kann dieses Format noch weiter ver­ein­facht werden. In unserem Fall ergibt sich dann die Kurz­schreib­wei­se ::ffff:c0a8:b21f.

Eine IP-Adresse dient der ein­deu­ti­gen Iden­ti­fi­zie­rung und Adres­sie­rung eines Geräts in einem internen oder externen Netzwerk. Sie stellt somit die Grundlage für den Transport von In­for­ma­tio­nen vom Absender zum richtigen Empfänger dar. Will ein Gerät ein Da­ten­pa­ket versenden, ori­en­tiert sich der da­zu­ge­hö­ri­ge Router am so­ge­nann­ten IP-Header und gleicht die Quell-IP mit der Ziel-IP ab. Stimmen die Netz­werk­tei­le überein, befinden sich Absender und Empfänger im selben Netz und das Paket wird direkt zu­ge­stellt.

Ist dies nicht der Fall, nimmt der Router (die Post­stel­le im Internet) Kontakt zum weltweit ver­füg­ba­ren Domain Name System (kurz: DNS) auf. Dieses ist im Internet für die Na­mens­auf­lö­sung ver­ant­wort­lich, also für die Über­set­zung von Ge­rä­te­na­men in IP-Adressen und umgekehrt. So gibt das DNS etwa für den Aufruf einer Webseite die zur URL gehörende IP aus: Aus der Domain www.example.com wird z. B. die IPv4-Adresse 93.184.216.34 oder die IPv6-Adresse 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946. Das Da­ten­pa­ket wird daraufhin über mehrere Router, Netze und Subnetze bis zum Router des Emp­fän­gers wei­ter­ge­lei­tet.

Die oberste Instanz bei der Zuteilung von IP-Adressen stellt die Internet Assigned Numbers Authority (IANA) dar, die wiederum eine Abteilung der Internet Cor­po­ra­ti­on for Assigned Names and Numbers (ICANN) ist. Sie hat die volle Kontrolle über den gesamten ver­füg­ba­ren IP-Adress­raum und vergibt Blöcke davon an die fünf so­ge­nann­ten Regional Internet Re­gis­tries (RIR), na­ment­lich AfriNIC, APNIC, ARIN, LACNIC und RIPE NCC (kurz für: Réseaux IP Européens Network Coor­di­na­ti­on Centre).

Letztere ist für Zen­tral­asi­en, den Nahen Osten sowie Europa und somit auch für Deutsch­land ver­ant­wort­lich und verteilt die ihr zu­ge­wie­se­nen IP-Adressen an lokale (Local Internet Re­gis­tries, kurz: LIR) und nationale Ver­ga­be­stel­len (National Internet Re­gis­tries, kurz: NIR). Diese geben sie dann an die (Sub-)Provider oder direkt an Endkunden weiter.

Haupt­säch­lich un­ter­schei­det man zwischen dy­na­mi­schen/wech­seln­den und sta­ti­schen/festen IP-Adressen. Zudem exis­tie­ren IP-Adressen „für besondere Zwecke“, von denen die meisten für private Netzwerke re­ser­viert sind.

Dy­na­mi­sche IP-Adressen kommen beim regulären On­line­sur­fing am häu­figs­ten zum Einsatz. Wenn sich ein DSL-Kunde über seinen Router ins Internet einwählt, teilt ihm sein Internet Service Provider (ISP) – bei­spiels­wei­se 1&1 – eine noch nicht belegte, zufällige IP-Adresse zu. Diese Zuteilung wird nach jeder Sitzung wieder gelöscht bzw. ändert sich au­to­ma­tisch in re­gel­mä­ßi­gen Zeit­ab­stän­den, meist alle 24 Stunden.

Da jede ver­füg­ba­re IP-Adresse auf diese Weise „wie­der­ver­wer­tet“ werden kann, braucht der Provider deutlich weniger Adressen, als er Kunden hat – schließ­lich sind nie alle gleich­zei­tig online. Zusammen mit IPv6 wirken dy­na­mi­sche IP-Adressen somit der Ver­knap­pung des IPv4-Adress­raums entgegen. Da sie zudem günstiger zu haben sind als feste Adressen, entsteht ein Kos­ten­vor­teil beim Provider, der mit einem kleineren Adress­pool mehr Kunden versorgen kann.

Diese pro­fi­tie­ren zudem vom Schutz ihrer Pri­vat­sphä­re gegenüber Dritten, denn mit einer dy­na­mi­schen IP-Adresse surft man grund­sätz­lich anonymer. Web­sei­ten­be­trei­ber haben dagegen das Nachsehen: Eine ständig wech­seln­de IP-Adresse eignet sich nämlich nicht dafür, das Be­su­cher­ver­hal­ten zu tracken. Statt­des­sen werden Cookies generiert, die sich auch wieder löschen lassen. Lediglich der Internet Service Provider kann anhand der IP nach­voll­zie­hen, was seine Kunden machen. Das führt jedoch schon seit langem zu Strei­tig­kei­ten bezüglich des Da­ten­schut­zes – Stichwort: Vor­rats­da­ten­spei­che­rung.

Eine statische IP-Adresse bleibt immer gleich, es sei denn, ihr Besitzer selbst ver­an­lasst eine Änderung. Solche Adressen werden z. B. für Webserver ein­ge­setzt, die immer unter der gleichen URL er­reich­bar sein sollen. Außerdem kommen sie in Pri­vat­net­zen (LAN) zur Anwendung, um etwa mit einem lokalen Drucker oder einem anderen Computer im Heim­netz­werk zu kom­mu­ni­zie­ren. Der größte Nachteil fester IP-Adressen gegenüber dy­na­mi­schen besteht aus An­wen­der­sicht darin, dass sie deutlich einfacher zu tracken sind.

Die IANA hat zudem ca. 14,5 Prozent der IPv4-Adress­räu­me für besondere Zwecke re­ser­viert. Ein paar Beispiele:

• Der IPv4-Adress­raum 0.0.0.0 bis 0.255.255.255 – zu­sam­men­ge­fasst im CIDR-Adress­block 0.0.0.0/8 – be­zeich­net den Host eines Netzwerks.
• Wenn man die IP-Adresse 127.0.0.1 anwählt, kann man mit dem Localhost, also dem eigenen Computer, kom­mu­ni­zie­ren. Dies ist etwa zum Testen neu pro­gram­mier­ter An­wen­dun­gen notwendig.
• Die IP-Adresse 255.255.255.255 dient dem Broad­cas­ting.
• Die Adress­räu­me 10.0.0.0 bis 10.255.255.255, 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 und 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 sind privaten Netz­wer­ken vor­be­hal­ten, in denen sie ganz ohne Re­gis­trie­rung genutzt werden dürfen. Bei IPv6 ist der Präfix fc00::/7 für die private Ver­wen­dung vor­ge­se­hen.
  Diese IPs werden von der IANA nicht wei­ter­ver­ge­ben und routen auch nicht ins Internet. Will man trotzdem online gehen, übersetzt der Router die private IP-Adresse per Network Address Trans­la­ti­on (NAT) in eine gültige IPv4- bzw. IPv6-Adresse, die für alle Geräte aus dem lokalen Netzwerk gilt. Bei an­kom­men­den Da­ten­pa­ke­ten passiert der um­ge­kehr­te Vorgang. Admins können private IP-Adressen entweder manuell oder au­to­ma­tisch mittels DHCP-Server verteilen.

Obwohl eine IP-Adresse selbst keine weiteren In­for­ma­tio­nen enthält, können mit ihrer Hilfe Rück­schlüs­se auf ihren Benutzer gezogen werden. Das macht sie zum Streit­the­ma unter Da­ten­schüt­zern.

Zuerst einmal ist es relativ einfach, über die IP-Adresse eines Nutzers auf dessen Internet-Provider zu schließen. Beginnt sie etwa mit den Ziffern 81, 91 oder 212, gehört die Adresse zur Deutschen Telekom. Dies lässt sich ganz einfach mittels einer Reverse-DNS-Abfrage oder über das Kom­man­do­zei­len-Tool Tracert her­aus­fin­den. Andere Ziffern deuten wiederum auf bestimmte Un­ter­neh­men oder Behörden hin, wenn man weiß, welche Adress­be­rei­che ihnen von den zu­stän­di­gen LIRs bzw. NIRs zu­ge­wie­sen wurden.

Je nachdem, wie nahe der Nutzer einer IP dem nächst­ge­le­ge­nen Internet-Ein­wahl­kno­ten ist, ist auch eine mehr oder weniger genaue Orts­be­stim­mung möglich. Auf dem Land kann man in der Regel nur eine grobe Region ermitteln, in städ­ti­schen Gegenden funk­tio­niert die „Geo­lo­ca­ti­on“ jedoch deutlich präziser, da sich dort nahezu alle hundert Meter ein Ein­wahl­kno­ten befindet.

Kurz­ant­wort: ja. Mittels IP-Adressen können Internet-Provider grund­sätz­lich den Da­ten­strom ihrer Kunden über­wa­chen und zu­rück­ver­fol­gen. Das macht vor allem die Spei­che­rung von IP-Adressen zu einem heiklen Thema, denn spä­tes­tens mit der Da­ten­schutz-Grund­ver­ord­nung (DSGVO) wurde endgültig fest­ge­legt: IP-Adressen, egal ob statisch oder dynamisch, gehören als so­ge­nann­te On­line­ken­nun­gen zu den per­so­nen­be­zo­ge­nen bzw. per­so­nen­be­zieh­ba­ren Daten und sind daher besonders schüt­zens­wert.

Dadurch ergeben sich strikte Um­gangs­re­geln für den Da­ten­schutz, etwa im E-Commerce. So dürfen Web­sei­ten­be­trei­ber die IP eines Nutzers nur speichern, wenn es für den Zweck und die Funk­ti­ons­tüch­tig­keit ihres Produkt- oder Dienst­leis­tungs­an­ge­bots absolut notwendig ist. Lediglich die Si­cher­heits­be­hör­den genießen in straf­recht­li­chen An­ge­le­gen­hei­ten besondere Zu­griffs­rech­te.

Eine IP-Adresse kann man niemals voll­stän­dig ver­ste­cken, man kann sie aber mit ver­schie­de­nen Methoden ver­schlei­ern. Das Grund­prin­zip ist dabei immer gleich: Da­ten­pa­ke­te werden zuerst an einen Server um­ge­lei­tet, der eine eigene IP-Adresse hat, und dann dem Empfänger zu­ge­stellt. Folgende Tools stehen zur Verfügung:

• Das auf Mozilla Firefox ba­sie­ren­de Tor-Browser-Bundle erlaubt es Nutzern, anonym im Internet zu surfen. Da sämtliche Da­ten­pa­ke­te aber zuerst über ein separates Netzwerk gehen müssen, sind mitunter keine hohen Band­brei­ten möglich.
• Virtual Private Networks (VPN) sind virtuelle Kom­mu­ni­ka­ti­ons­net­ze, die ver­schlüs­sel­te Da­ten­über­tra­gun­gen er­mög­li­chen. Surft man über ein VPN, sieht der an­ge­frag­te Webserver die vom VPN ver­wen­de­te IP-Adresse, nicht die des Nutzers selbst.
• Auch ein Proxy-Server kann Da­ten­pa­ke­te annehmen und sie unter eigener IP-Adresse wei­ter­lei­ten.

Wenn man ein E-Mail-Programm oder eine Cloud kon­fi­gu­rie­ren will, muss man manchmal seine IP-Adresse manuell eingeben. Aber wie findet man sie heraus?

Zum Anzeigen der lokalen IP eines Rechners reichen die Bord­mit­tel des Be­triebs­sys­tems völlig aus:

• Unter Windows muss man lediglich den Befehl „ipconfig“ in die Ein­ga­be­auf­for­de­rung eintippen. Diese öffnet sich, indem man die Tasten [Windows] + [R] drückt und „cmd“ in die sich öffnende Konsole eingibt.
• Die lokale IP eines Mac-Rechners kann man unter Sys­tem­ein­stel­lun­gen > Netzwerk einsehen.