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# Architektur
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Von unten (Physik) nach oben (Inhalte). Der AKI-Node ist das Herzstück —
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eine kleine Box im Wohnungsregal, die zu Hause sitzt und das Viertel verbindet.
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## Übersicht
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```mermaid
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flowchart TD
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subgraph HausA[Haus A]
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GA[Geräte A] --> NA[AKI-Node A]
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end
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subgraph HausB[Haus B]
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GB[Geräte B] --> NB[AKI-Node B]
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end
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subgraph HausC[Haus C]
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GC[Geräte C] --> NC[AKI-Node C]
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end
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NA <-->|"Glasfaser (bzw. Funk-Fallback)"| NB
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NB <-->|"Glasfaser"| NC
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NA -->|"ISP-Uplink A"| WA((Internet))
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NB -->|"ISP-Uplink B"| WA
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NC -->|"ISP-Uplink C"| WA
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```
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Entscheidend: **jeder Haushalt behält seinen eigenen Uplink**. Es gibt keinen
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zentralen Exit (anders als klassische Community-Meshes mit einem Supernode),
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sondern viele — das verteilt nicht nur Last, sondern auch Risiko und Zensur-
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Angriffsfläche.
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## Schicht 0 — Physik (Nachbarschaftsglasfaser)
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- **Bevorzugt:** Glasfaser Haus-zu-Haus (z. B. 2-Faser-Duplex G.657A2, LC-
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Stecker), Medienwandler bzw. SFP-Port direkt im Node. Innenrohr entlang
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der Fassade, kurze Gräben im Garten, Kabelkanal.
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- **Pragmatisch für den Start:** was da ist — existierendes LAN-Kabel im
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Mehrfamilienhaus (bis 100 m), Richtfunk 60-GHz-PTP (5–15 Gbit/s,
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Sichtlinie nötig) als Überbrückung.
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- **Topologie:** anfangs Stern/Ring (2–5 Häuser), später vermascht. Jede
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Faser ist ein separates Link; Redundanz schlägt Eleganz.
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## Schicht 1 — Routing (Overlay über alle Haushalte)
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Kandidaten (Auswahl offen, Kriterium: simpel, wartbar, verschlüsselt):
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| Kandidat | Pro | Con |
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| **Yggdrasil** | Out-of-the-box e2e-verschlüsseltes IPv6-Overlay, null Konfiguration, self-contained | experimentell, Performance über wenige Gbit/s hinaus |
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| Babel + WireGuard | bewährt (Althea-Ansatz), Router-Hardware tauglich | mehr Konfigurationsaufwand |
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| cjdns | Battle-tested in Hyperboria | ältere Codebasis |
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Empfehlung für den PoC: **Yggdrasil**. Jeder AKI-Node peert über die
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Glasfaser-Links mit seinen Nachbarn; Geräte der Haushalte hängen per NAT/
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Firewall getrennt dahinter (Home-LAN ≠ Mesh-LAN).
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## Schicht 2 — Bandbreiten-Pooling (der eigentliche Kern)
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### Exit-Pool
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Jeder Haushalt bietet seinem Node an, wie viel Uplink er "spendiert"
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(Kontingent, standardmäßig fair-share). Der Exit-Pool ist die aggregierte
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Kapazität. Exit ist **opt-in pro Haushalt und jederzeit widerruflich**.
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### Segmentierter Multi-Exit-Download (`aki-fetch`)
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant User
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participant Node (HAUS)
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participant Exits (alle Haushalte)
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participant Origin (Origin-Server)
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User->>Node: GET bigfile.iso
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Node->>Node: Plan (Dateigröße, Range-Splits, Exit-Kontingente)
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par parallel über alle Exits
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Node->>Exits: Range 0–25%
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Node->>Exits: Range 25–50%
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Node->>Exits: Range 50–75%
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Node->>Exits: Range 75–100%
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end
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Exits->>Origin: (je ein GET mit Range)
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Origin-->>Exits: Daten
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Exits-->>Node: Segmente (verschlüsselt über Mesh)
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Node-->>User: Datei (Hash-verifiziert, reassembliert)
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```
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- HTTP Range Splits + Shadow-Verifizierung (Content-Hash)
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- Fallback: entfällt ein Exit, übernimmt ein anderer das Segment
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- Für nicht-rangefähige Quellen: klassische Proxy-Rotation
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### Generischer Traffic (alles andere)
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VPN-artiges Overlay: pro Gerät ein verschlüsselter Tunnel zu *einem*
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gewählten Exit, Exit-Wahl rotiert; Browsing/Video-Calls laufen über einen
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Exit, große Transfers über alle. Video-Calls werden explizit auf einen
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Exit gepinnt (kein Splitting).
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### Fairness-Scheduler (`aki-fair`)
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- Max-min Fairness über alle aktiven Nutzer:innen des Netzes
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- Exit-Kontingente (Volumenlimit, Wartungszeit) werden respektiert
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- Karma statt Bezahlung: wer dauerhaft deutlich mehr zieht als er gibt,
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wird fair angesprochen (Drosselung als letztes Mittel, nie als Strafe
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für Berechtigte mit Bedarf)
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### Nachbarschafts-Cache (`aki-cache`)
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- Transparenter Shared-Cache (lancache-Prinzip): große, popluläre Objekte
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(Steam, Konsolen-Updates, OS-Images, Software-Pakete) kommen aus dem
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Viertel statt aus dem Internet
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- DNS-basiert, pro Haushalt kleine Cache-Slots; gemeinsam sind sie groß
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## Schicht 3 — Inhalte & Apps (Freenet)
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- `freenet-core` (Rust, AGPL-3.0) läuft als Sidecar auf ausgewählten Nodes
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und stellt verteilte Inhalte/Apps im Viertel bereit: Nachbarschafts-Wiki,
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Microblogging, lokale Services — ohne zentralen Server, auch offline
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erreichbar.
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- Freenet ist **keine Anonymitätslösung** (siehe FAQ) und wird auch nicht
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als solche beworben.
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- Unsere Software nutzt Freenet über `freenet-stdlib` bzw. die
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WebSocket-API (nicht-derivativ), unsere eigene Codebasis bleibt AGPL-3.0.
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## Sicherheit und Vertrauen
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- Nodes authentifizieren sich gegenseitig per Keypair; Onboarding im
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persönlichen Gespräch (Nachbar:innen sind der Trust-Anchor, nicht PKI).
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- Strikte Netz-Trennung: Mesh-LAN hat keinen Zugriff auf Home-LAN der
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Teilnehmer (Client-Isolation).
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- Kill-Switch: jeder Haushalt kann seine Faser physisch/softwareseitig
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abklemmen; der Node fällt auf "nur eigener Anschluss" zurück.
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- Minimale Logs (DSGVO, siehe [recht.md](recht.md)).
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## Offene Fragen
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- DSLite/Carrier-NAT-Haushalte: Synchrone Exits gehen, aber
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Konfigurationsaufwand pro Router-Modell prüfen.
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- ISP-AGB: Weitergabe an "Dritte" kann verboten sein (per ISP prüfen,
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siehe recht.md).
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- Wie viel Cache lohnt sich real bei 3–10 Haushalten? (Messung in Phase 2)
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