Dalle reti della ricerca a Internet

A quarant'anni dalla nascita di GARR e del primo collegamento italiano alle reti TCP/IP, dalle origini di Internet alle prospettive del Quantum Internet.

Per capire dove stanno andando oggi le reti della ricerca, può essere utile tornare alle loro origini. È l'idea che ha guidato "Le radici del futuro", la sessione della Conferenza GARR 2026 dedicata ai quarant'anni della nascita di GARR e della prima connessione Internet italiana con il collegamento del CNUCE, il Centro Nazionale Universitario di Calcolo Elettronico del CNR, alle reti TCP/IP internazionali attraverso SATNET. Grazie alle testimonianze di Luciano Lenzini, Enzo Valente e di altri protagonisti di quella stagione, l'incontro ha ripercorso una storia che parte dai primi esperimenti di networking degli anni Settanta e arriva fino alle nuove prospettive del Quantum Internet.

Luciano Lenzini ed Enzo Valente tra i protagonisti del panel "Le radici del futuro"in occasione della Conferenza GARR 2026 a Pisa

Prima del Web: la ricerca alle radici della rete

Quando oggi utilizziamo la rete per lavorare, comunicare o accedere a servizi digitali, tendiamo a considerare Internet come un'infrastruttura globale e consolidata. In realtà, le sue origini affondano nel mondo della ricerca scientifica.

La storia comincia nel 1969 con ARPANET, la prima rete a commutazione di pacchetto finanziata dall'Advanced Research Projects Agency del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Il 29 ottobre di quell'anno viene trasmesso il primo messaggio tra due nodi della rete, inaugurando una nuova modalità di comunicazione tra calcolatori. La vera innovazione era la commutazione di pacchetto: i dati venivano suddivisi in piccoli frammenti indipendenti, in grado di percorrere strade diverse prima di essere ricomposti a destinazione. Un modello radicalmente diverso da quello a commutazione di circuito delle reti telefoniche tradizionali.

Negli anni successivi il numero delle reti crebbe rapidamente, ma emerse un nuovo problema: ciascuna utilizzava tecnologie e protocolli differenti. La svolta arrivò nel 1974, quando Vinton Cerf e Robert Kahn proposero l'architettura TCP/IP, progettata per consentire l'interconnessione tra reti eterogenee. Nasceva così il concetto di "rete di reti" che è alla base di Internet.

In Europa le reti della ricerca si svilupparono rapidamente, ma in un contesto tutt'altro che uniforme, comunemente ricordato come la guerra dei protocolli. Università, enti di ricerca e grandi infrastrutture scientifiche utilizzavano standard diversi. Accanto alle reti accademiche cooperative come EARN convivevano infrastrutture basate su varie tecnologie, tra cui DECnet, utilizzata da molte comunità scientifiche e in particolare dalla fisica delle alte energie attraverso reti come INFNET-HEPnet.

Far dialogare questi sistemi non era semplice. Le informazioni dovevano attraversare ambienti tecnologici spesso incompatibili tra loro e richiedevano soluzioni di interconnessione sempre più complesse. In questo contesto, si sviluppò una cultura della cooperazione tecnica che contribuì alla diffusione di strumenti oggi familiari come la posta elettronica, il trasferimento di file (FTP) e l'accesso remoto ai calcolatori.

Anche in Italia si consolidarono esperienze pionieristiche. Come ha ricordato Luciano Lenzini, già all'inizio degli anni Settanta il CNUCE di Pisa lavorava alla progettazione di reti di calcolatori nazionali. Da queste attività nacquero progetti come RPCNET e la partecipazione italiana al progetto europeo STELLA, una delle prime sperimentazioni di collegamento satellitare tra centri di ricerca. Prima ancora di diventare aperta al grande pubblico, la rete era quindi soprattutto un'infrastruttura scientifica condivisa, costruita per permettere a ricercatori di istituzioni e Paesi diversi di collaborare e scambiare dati.

Pisa 1986: il collegamento alle reti TCP/IP internazionali

Il 30 aprile 1986 il CNUCE realizzò un collegamento con le reti TCP/IP statunitensi attraverso SATNET, la rete satellitare utilizzata per le sperimentazioni internazionali tra Europa e Stati Uniti. Spesso questo episodio viene ricordato come il "primo collegamento italiano a Internet". In realtà, come è stato sottolineato durante la sessione della Conferenza GARR, si trattò del primo collegamento dell'Italia alle reti TCP/IP internazionali in una fase in cui Internet non esisteva ancora come rete globale che conosciamo oggi.

Quel risultato fu il punto di arrivo di un percorso iniziato diversi anni prima. Luciano Lenzini, protagonista di quella stagione, ha ricordato lo scetticismo e le enormi resistenze burocratiche dei monopoli telefonici dell'epoca (come SIP e Telespazio), che non comprendevano il potenziale della trasmissione dati e difendevano lo status quo.

"I monopolisti delle telecomunicazioni ci guardavano come fossimo marziani o accademici bizzarri", ha raccontato Lenzini. "Consideravano la commutazione di pacchetto un'eresia tecnologica rispetto alla commutazione di circuito su cui avevano costruito i loro imperi. Ci sono voluti anni di battaglie politiche e tecniche solo per ottenere le autorizzazioni e i circuiti necessari. Ma noi avevamo la forza della lungimiranza scientifica: sapevamo che il futuro stava andando in quella direzione e che non potevamo lasciare l'Italia isolata".

Quel collegamento a 48 Kbps tra Pisa e la Pennsylvania dimostrò che la comunità scientifica italiana partecipava attivamente alle sperimentazioni internazionali che stavano contribuendo a definire l'architettura del futuro Internet.

La nascita di GARR e l'eredità di quella stagione

Nello stesso anno, il 26 giugno 1986, venne istituito GARR, il Gruppo per l'Armonizzazione delle Reti della Ricerca. L'iniziativa, promossa dal Ministero dell'Università e della Ricerca guidato da Antonio Ruberti e coordinata da Orio Carlini, nasceva dall'esigenza di coordinare le diverse reti presenti nel mondo della ricerca italiana. Università, CNR, INFN, ENEA e altri soggetti avevano costruito negli anni sistemi e competenze di grande valore, che dovevano però poter dialogare tra loro.

Enzo Valente ha ricordato che "GARR è nato da un’esigenza di coordinamento dal basso, mossa da una comunità che aveva bisogno di condividere risorse immense per fare scienza. Questa sua natura cooperativa, indipendente dalle logiche puramente commerciali dei grandi operatori di telecomunicazioni, è stata la sua più grande forza”. La collaborazione tra istituzioni diverse rappresentò uno degli elementi più innovativi e contribuì a creare le condizioni per lo sviluppo della rete nazionale della ricerca negli anni successivi.

Pochi anni dopo, al CERN di Ginevra, Tim Berners-Lee avrebbe sviluppato il World Wide Web. Il Web rese la rete accessibile a un pubblico molto più ampio, favorendo la diffusione di Internet al di fuori degli ambienti accademici e scientifici. Negli anni Novanta arrivarono i primi provider commerciali e la rete Internet iniziò a trasformare progressivamente la società, l'economia e la comunicazione.

Dal passato al futuro: la sfida del Quantum Internet

A distanza di quarant'anni, molte delle sfide metodologiche affrontate dai pionieri del network continuano a essere di straordinaria attualità. Nel suo intervento, Luciano Lenzini ha richiamato l'attenzione sulle prospettive del Quantum Internet, un ambito che sta riproponendo dinamiche storiche molto simili a quelle degli anni Ottanta.

Se la grande rivoluzione dell'epoca fu l'introduzione della commutazione di pacchetto, in grado di scardinare il vecchio e rigido modello della commutazione di circuito telefonica, la nuova frontiera scientifica impone un salto altrettanto radicale: progettare un'infrastruttura capace di trasmettere e gestire i qubit (i bit quantistici) sfruttando i principi fisici della sovrapposizione e dell'entanglement.

Il Quantum Internet non andrà a sostituire la rete classica a pacchetti, ma vi si affiancherà per scopi specifici e strategici. Questa nuova tecnologia permetterà prima di tutto di garantire comunicazioni crittografiche intrinsecamente sicure e inviolabili attraverso la Quantum Key Distribution, e in secondo luogo consentirà di interconnettere i futuri computer quantistici, permettendo loro di cooperare per l'elaborazione di calcoli complessi che oggi risultano totalmente impossibili per qualsiasi supercomputer tradizionale.

Proprio come accadde quarant'anni fa, oggi la complessa sperimentazione delle prime fibre ottiche dedicate alle tecnologie quantistiche non avviene sul mercato, ma si sviluppa all'interno dei laboratori universitari e della ricerca. Le tecnologie e le leggi fisiche di riferimento stanno cambiando, ma il filo conduttore che lega queste due epoche rimane identico: le innovazioni tecnologiche più dirompenti non nascono da logiche commerciali immediate, ma dalla necessità della comunità scientifica di condividere la conoscenza, mettere in comune risorse oltre i confini geografici e anticipare i bisogni del futuro.

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