Come funzionerà l'instradamento dei pacchetti Starlink di SpaceX?

Ammasso di satelliti Collegamento spaziale SpaceX ha conquistato sempre più titoli ultimamente mentre continua ad aggiungere satelliti a un ritmo mozzafiato. Gran parte di questa illuminazione nelle notizie si è concentrata su come influisce sugli osservatori del cielo e su come potrebbe avvantaggiare le persone in aree remote. Ma i dettagli tecnici sono importanti e blog Casey Handmer ha recentemente discusso di uno degli aspetti più importanti di come funziona effettivamente Starlink: cosa farà con i suoi dati?

Nel gergo delle reti, i dati vengono quantizzati in "pacchetti", che sono insiemi di uno e zero che i computer comprendono. Nel caso di Starlink, questi pacchetti verranno trasmessi tra le stazioni di terra e una serie di satelliti posizionati in 9 orbite terrestri separate. Ogni orbita conterrà più satelliti e l'area di copertura di ciascun satellite si sovrapporrà ai satelliti a nord ea sud. Quando la costellazione sarà completamente formata, ogni metro sulla Terra sarà coperto da almeno due satelliti Starlink.

Le versioni future dei satelliti utilizzeranno i laser per comunicare tra loro. Ma per ora dovranno usare stazioni terrestri per comunicare con altri satelliti. Pertanto, un gran numero di pacchetti verrà trasmesso tra satelliti, stazioni terrestri e terminali degli utenti finali. Le informazioni che descrivono un tale percorso contorto per ogni pacchetto devono essere memorizzate da qualche parte. Questo posto si chiama "metadati".

I metadati vengono in genere utilizzati per denotare parti di un pacchetto di dati che non contengono le informazioni effettivamente trasmesse. Contengono informazioni come la lunghezza del pacco, il punto di partenza e la destinazione. Forse questi dati sono più preziosi del contenuto della maggior parte dei pacchetti. Ciò consentirà all'interessato di vedere chi è collegato a chi, quando ha comunicato e quante informazioni sono state condivise.

In quanto tale, la privacy è fondamentale per qualsiasi sistema che spera di diventare la spina dorsale di Internet. Questo sistema di sicurezza dovrebbe affrontare molti potenziali problemi, inclusi i satelliti stessi che potenzialmente registrano dati o un attaccante che intercetta i raggi utilizzati per comunicare tra il satellite e la stazione di terra. La crittografia può risolvere alcuni di questi problemi, come l'intercettazione dei pacchetti, ma non ne risolverà altri, come l'FBI che costringe SpaceX a registrare il traffico di un particolare utente di Starlink.

Nel suo blog, Casey discute il problema da zero, descrivendo un sistema che fornisce un minimo di informazioni in ogni fase del processo di instradamento dei pacchetti. Questo sistema semplificato dovrebbe tenere conto di cose come il movimento del satellite, la perdita del satellite e una miriade di altre possibili complicazioni, ma in sostanza potrebbe funzionare. Casey ha calcolato che almeno un router (o satellite) può accedere solo a 2-3 bit di informazioni, il che è abbastanza semplice per inviare un pacchetto e preservarne l'integrità.

L'esempio che usa per dimostrare questa metodologia semplificata descrive un pacco che va da Los Angeles a New York. Il primo satellite ha semplicemente un bit che indica che dovrebbe trasmettere il pacchetto "nord-est". I dati che identificano la sua posizione originale vengono quindi rimossi dal pacchetto e nuove informazioni che mostrano la direzionalità per il satellite successivo vengono rivelate nello stesso spazio di 2-3 bit. Il satellite ricevente sa semplicemente che il pacchetto proviene da sud-ovest, quanto è lungo il pacchetto e che deve anche trasmettere il pacchetto a nord-est. Questa direzionalità semplificata viene mantenuta finché l'ultimo satellite non trasmette le informazioni alla stazione di terra, che può quindi inoltrare il pacchetto all'utente finale a New York.

Questo approccio di targeting semplificato potrebbe essere combinato con un altro metodo anti-intrusione noto come sistema di "manomissione". Nell'esempio di Casey, ci sono due chiavi separate: una per "tempo" e una per "spazio". Ogni chiave, necessaria anche per accedere ai metadati del pacchetto, sarà valida per un brevissimo periodo di tempo e sarà costantemente aggiornata in funzione della posizione geofisica dei satelliti e dell'ora di ricezione del pacchetto. Anche con una chiave, se qualcuno riesce a intercettare il pacchetto, la chiave scadrà entro un secondo e il pacchetto sarà inutile.

I dettagli su come funziona esattamente il sistema possono essere visti sul blog di Casey. Non vi è alcuna garanzia che SpaceX implementerà una soluzione del genere e, come afferma lo stesso Casey, "non lavoro solo su questo problema da anni". Ma la soluzione che presenta è elegante e potrebbe potenzialmente eliminare alcuni dei problemi di privacy che potrebbero derivare dal territorio per qualsiasi rete spaziale interdipendente globale. Per lo meno, discutere su come risolvere il problema della privacy e dell'efficienza potrebbe dare a Starlink ancora più tempo sotto i riflettori.

A proposito, il CEO di SpaceX Elon Musk ha affermato che i test dell'Internet satellitare Starlink in Europa inizieranno approssimativamente a febbraio-marzo 2021, lo ha annunciato sulla sua pagina Twitter.

Weed ha osservato che per lanciare Starlink, la società dovrà ottenere i permessi in ogni singolo paese, perché non esiste ancora una pratica europea comune per regolamentare tali questioni.

Leggi anche:

• SpaceX di Elon Musk vuole stabilire il proprio "regime legale" su Marte
• SpaceX utilizzerà Starship per pulire lo spazio dai detriti