Kërcënimet kibernetike përtej tokës: Sigurimi i prodhimit në hapësirë

Shoqëria jonë globale është shumë e varur nga teknologjitë e bazuara në hapësirë. Shumica prej nesh janë të vetëdijshëm se pozicionimi i hapësirës, ​​moti dhe sistemet e komunikimit janë kritike për aktivitetet tona të transportit. Po shkruaj këtë artikull në një aeroplan që përdor GPS për të drejtuar fluturimin tim në mënyrë të sigurt rreth modeleve të motit të rëndë që janë identifikuar nga satelitët. Nëse e mbaroj këtë artikull gjatë fluturimit, do ta ngarkoj për botim në Forbes nëpërmjet një sateliti të komunikimit gjeosinkron.

Megjithatë, shumë njerëz do të habiteshin nëse mësonin se është moderne Fabrikat gjithashtu varen nga satelitët. Sistemet e automatizimit të prodhimit sinkronizojnë operacionet e robotëve të shumtë në linjat e tyre të prodhimit duke përdorur sinjalet e kohës të ofruara nga Satelitët GPS. Në fakt, GPS është në të vërtetë një koleksion prej 24 orash atomike (plus rezervë) që rrotullohen rreth orës atomike, secila duke transmetuar vazhdimisht të dhëna kohore. Uber-i juaj udhëhiqet nga ndryshime të vogla në sinjalin kohor që del nga katër ose më shumë satelitë, të shkaktuar nga vonesa e sinjalit në pozicionin tuaj relativ. Duke ditur shpejtësinë e dritës (299,792,458 m/s), telefoni juaj llogarit distancat dhe lokalizon pozicionin tuaj me një trigonometri të thjeshtë … gjithsesi e thjeshtë për një smartphone.

Linjat moderne të prodhimit të automatizuar jo vetëm që kanë një kohë të shkëlqyer, ato janë gjithashtu shumë të ndërlidhura, të programueshme nga distanca, të monitoruara dhe të kontrolluara. Rrjedhimisht, domeni kibernetik është gjithnjë e më i rëndësishëm kërcënim-hapësirë ​​për prodhuesit. Stacionet dhe serverët e projektimit kompjuterik janë objektiva të qartë për hakerat, por çdo sistem i komprometuar i prodhimit të dixhitalizuar mund të japë të dhëna të vlefshme pronësore. Edhe skedarët nga makineritë e programueshme të printerëve mund të zbulojnë shumë për produktet që ata prodhojnë. Humbja e këtij informacioni mund të rrezikojë pronën intelektuale të prodhuesit dhe klientëve të tyre.

Në fushën e hapësirës ajrore, shumë nga produktet që prodhohen klasifikohen ose bien në kategorinë më të gjerë të Informacion i paklasifikuar i kontrolluar (CUI) dhe kërkohen në mënyrë aktive nga kundërshtarët e huaj. Sigurimi i robotëve industrialë, prerësve me ujë dhe printerëve 3D nga ndërhyrës kibernetikë të sponsorizuar nga shteti është një detyrë sfiduese për departamentet e IT të fabrikës. Sigurimi i skedarëve të programimit dhe pjesëve për këto sisteme gjatë transmetimit të tyre është një detyrë po aq e rëndësishme që shpesh anashkalohet.

Dobësia është reale. Më shumë se një dekadë më parë një virus kompjuterik Windows, i njohur si Stuxnet, u krijua për të zbuluar kompjuterë të lidhur me sistemet e kontrollit logjik të programueshëm Siemens S7, një kontrollues i zakonshëm i makinerive prodhuese. Nëse kontrolluesi dukej se po operonte me një centrifugë pasurimi të uraniumit, skedarët transferoheshin dhe operacionet e atij procesi prodhimi shkuan në mënyrë delikate. Stuxnet ndërpreu ndjeshëm prodhimin e materialit bërthamor nga Irani. Ndërsa Stuxnet supozohet gjerësisht se ka qenë produkt i një përpjekjeje të përbashkët qeveritare SHBA-Izraelite, ne duhet të supozojmë se kundërshtarët tanë po përdorin në mënyrë aktive armë të ngjashme kibernetike.

Duke u kthyer në hapësirë, le të shqyrtojmë implikimet e sigurisë kibernetike për prodhimin e robotëve në orbitë. Po, fabrika me bazë hapësinore janë një domen real, në zhvillim. Mjedisi i mikrogravitetit lejon prodhimin e produkteve që ne nuk mund t'i bëjmë në Tokë. Këto përfshijnë kristale të përsosura, materiale unike dhe super të pastra, medikamente revolucionare dhe madje edhe organe të printuara bio. Disa nga këto produkte, të tilla si kabllot fiberoptike me performancë ultra të lartë, japin vlerë të mjaftueshme që marrja e tyre në hapësirë ​​– edhe me kostot relativisht të larta të fluturimit të sotëm – premton një fitim shumë të shëndetshëm.

NASA e njeh prodhim hapësinor si një teknologji e rëndësishme që mund të përfitojë misionet e vetë agjencisë. Ai është gjithashtu një sektor kritik biznesi, së bashku me turizmin hapësinor, në zhvillimin afatshkurtër të një ekonomie hapësinore. Kohët e fundit unë drejtoj rishikimin e modeleve të biznesit për Qendrën Hapësinore Johnson Aplikacionet e prodhimit në hapësirë ​​(InSPA) program. Nën InSPA, NASA dhënë tetë ekipet prodhuese kanë mundësinë për të fluturuar projektin e tyre të prodhimit në hapësirë. NASA dhe Laboratori Kombëtar ISS do t'u sigurojë këtyre ndërmarrjeve fillestare të prodhimit hapësirën në raft dhe kohën e astronautëve të kërkuar për testet e tyre. Fituesit do të marrin gjithashtu transportin e vogël të kërkuar për të kthyer produktet e tyre të prodhuara në Tokë. Objektivi është t'u japim firmave amerikane një terren në hapësirë ​​ndërsa presim komercializimin e Orbitës së Ulët të Tokës (LEO).

Disa kompani po planifikojnë të vendosin stacionet komerciale të hapësirës orbitale brenda disa viteve të ardhshme. Modelet e tyre të të ardhurave shpesh varen nga shfaqja e prodhimit të hapësirës praktike. Siç mund ta imagjinoni, koha e astronautëve është e shtrenjtë. NASA kuoton deri në 700,000 dollarë në orë. Megjithëse operacionet komerciale do ta ulin atë me shumë, automatizimi i sistemeve të prodhimit të hapësirës është një kërkesë, jo një opsion.

Aplikacioni përfundimtar për prodhimin jashtë planetit është duke ofruar vetë-mjaftueshmëria për objektet në hapësirë. Kur pjesët dhe mjete thyer në një stacion hapësinor, është shumë më efikase të printohen zëvendësimet në vend. Kjo zvogëlon kostot, eliminon vonesat e mëdha të transportit dhe rrit elasticitetin. Pjesët e dështuara mund të riciklohen në filamente të reja të printerit 3D dhe të riprintohen, duke reduktuar më tej varësinë nga Toka për lëndët e para. Të Redwire Regolith Projekti ka ndërmarrë hapa premtues drejt kësaj duke prodhuar struktura të printuara 3D me regolit, "papastërti" inorganike nga sipërfaqja hënore ose marsiane. Hapësira e relativitetit, raketa Terran e printuar 3D e së cilës është duke u përgatitur për nisje në Kepin Canaveral, planifikon një ditë të printojë raketa të tëra në Hënë në Mars, duke përdorur materiale me burim lokal. Një forcë kryesore e prodhimit të automatizuar në hapësirë ​​është aftësia për të transmetuar dizajne dhe përditësime nga Toka në vend të materialeve. Ky është gjithashtu një shqetësim serioz për sigurinë kibernetike.

Transferimet e sigurta të këtyre skedarëve dhe komunikimeve të tjera janë kritike pasi sistemet hapësinore janë provuar objektiva për sulme kibernetike. Një orë para se të pushtonte Ukrainën, Rusia nisi një sulm kibernetik në hapësirë në rrjetin KA-SAT të Viasat, duke shkëputur përdoruesit në Ukrainë dhe gjetkë në Evropë. Përhapja eksponenciale e satelitëve të vegjël që po lëshohen aktualisht në orbitë do të ofrojë sipërfaqe të reja sulmi për shtetet armike dhe aktorët joshtetërorë.

Vitin e kaluar, pata nderin të shërbej si ekzaminues i jashtëm për DPhil viva (Disertacionin PhD) të James Pavur, një studiues i Rodosit që studion shkenca kompjuterike në Oksford. Puna e Dr. Pavur mbi sigurinë kibernetike të hapësirës zbuloi se teknologjitë e komunikimit hapësinor janë jashtëzakonisht të ndjeshme ndaj përgjimit. Protokollet e komunikimit satelitor kanë prioritet shtrydhjen e performancës më të mirë nga lidhjet me gjerësi bande të ulët dhe janë të rrënuara nga vonesa, vonesat e shkaktuara nga sinjalet e radios që përshkojnë distanca të madhësisë së hapësirës, ​​madje edhe me shpejtësinë e dritës. Këta faktorë mund t'i bëjnë teknologjitë tradicionale të sigurisë, si VPN-të, jopraktike dhe shumë komunikime në hapësirë ​​janë thjesht të pakriptuara. Dr. Pavur dhe të tjerë kanë treguar se është madje e mundur të futen të dhëna të reja në rrjedhat e komunikimit për arsye potencialisht të mbrapshta. Një sulm i tillë mund të dëmtojë produktin ose vetë sistemin e prodhimit. Madje mund të sabotojë një automjet hapësinor ose habitat dhe t'i dëmtojë udhëtarët e hapësirës. Duke pasur parasysh ndërvarësinë e sistemeve moderne, dëmi i shkaktuar në çdo aset hapësinor do të kishte një efekt të valëzuar, duke gjeneruar potencialisht humbje të mëdha financiare për firmat dhe individët plotësisht të pavetëdijshëm për mbështetjen e tyre në sistemet e cenueshme të bazuara në hapësirë.

Zgjidhjet po shfaqen. Në rolin tim si profesor vizitor në Instituti për Shkencën dhe Teknologjinë e Sigurisë (ISST) në Imperial College London, takova një startup me bazë në Mbretërinë e Bashkuar që adresonte këtë problem. MBROJTJE 3D ka zhvilluar një Protokoll Transferimi të Sigurt të Transmetimit që mundëson një rifurnim të sigurt dixhital të të dhënave të pjesëve në vende të largëta pa nevojën e transferimit të skedarëve, duke eliminuar rrezikun e sigurisë që lidhet me transmetimin e aktivit të plotë 2D ose 3D. Kjo arrihet duke përdorur një transmetim të vazhdueshëm, dinamik në një shumëllojshmëri të gjerë pajisjesh prodhuese me gjerësi bande deri në 3 kbps. Kjo teknologji mundësuese mund të sigurojë bazat e prodhimit të sigurt në distancë në mjedise jashtëtokësore dhe do të lejojë projektimin e shpejtë të prototipit, përsëritjen dhe testimin në ISS, stacionet e ardhshme tregtare dhe sipërfaqen hënore.

E ardhmja e prodhimit në hapësirë ​​është tepër e ndritshme, por kërkohet vigjilencë. Ne duhet të ndërtojmë sigurinë kibernetike në prodhimin në hapësirë ​​që në fillim, përpara se të vuajmë një "ditë të keqe", jo si reagim ndaj një të tillë.