Hvernig mun Starlink pakkaleiðing SpaceX virka?

Gervihnattaþyrping SpaceX Starlink hefur verið að grípa fleiri og fleiri fyrirsagnir undanfarið þar sem það heldur áfram að bæta við gervihnöttum á hrífandi hraða. Mikið af þessari lýsingu í fréttum hefur beinst að því hvernig hún hefur áhrif á skyggnur og hvernig hún gæti gagnast fólki á afskekktum svæðum. En tæknilegar upplýsingar eru mikilvægar, og blogg Casey Handmer fjallaði nýlega um einn mikilvægasta þáttinn í því hvernig Starlink virkar í raun - hvað mun það gera við gögnin sín?

Í nethrognamáli eru gögn magngreind í „pakka“ sem eru sett af einum og núllum sem tölvur skilja. Þegar um Starlink er að ræða verða þessir pakkar sendir á milli jarðstöðva og röð gervitungla sem eru staðsettir á 9 aðskildum brautum um jörðu. Hver braut mun innihalda mörg gervitungl og útbreiðslusvæði hvers gervihnattar mun skarast við gervitungl í norður og suður. Þegar stjörnumerkið er fullmótað verður hver metri á jörðinni hulinn af að minnsta kosti tveimur Starlink gervitunglum.

Framtíðarútgáfur gervihnattanna munu nota leysir til að hafa samskipti sín á milli. En í bili verða þeir að nota jarðstöðvar til að hafa samskipti við önnur gervihnött. Því verður mikill fjöldi pakka sendur á milli gervitungla, jarðstöðva og endanotenda. Upplýsingarnar sem lýsa svona ruglaðri leið fyrir hvern pakka verða að vera geymdar einhvers staðar. Þessi staður er kallaður „lýsigögn“.

Lýsigögn eru venjulega notuð til að tákna hluta gagnapakka sem innihalda ekki raunverulegar upplýsingar sem verið er að senda. Þau innihalda upplýsingar eins og lengd pakkans, brottfararstað og áfangastað. Kannski eru þessi gögn verðmætari en innihald flestra pakka. Þetta gerir hagsmunaaðilanum kleift að sjá hver er tengdur hverjum, hvenær hann hafði samskipti og hversu miklum upplýsingum var deilt.

Sem slík er friðhelgi einkalífsins miðlæg í hverju kerfi sem vonast til að verða burðarás internetsins. Þetta öryggiskerfi þyrfti að taka á mörgum hugsanlegum vandamálum, þar á meðal gervihnöttunum sjálfum sem gætu hugsanlega tekið upp gögn, eða árásarmaður að stöðva geislana sem notaðir eru til að hafa samskipti milli gervihnöttsins og jarðstöðvarinnar. Dulkóðun getur leyst sum þessara vandamála, eins og hlerun pakka, en mun ekki leysa önnur, eins og FBI neyðir SpaceX til að skrá umferð frá einum tilteknum Starlink notanda.

Í bloggi sínu fjallar Casey um vandamálið frá grunni og lýsir kerfi sem veitir lágmarksupplýsingar í hverju skrefi pakkaleiðarferlisins. Þetta einfaldaða kerfi þyrfti að gera grein fyrir hlutum eins og hreyfingu gervihnatta, tapi á gervihnöttum og fjölda annarra hugsanlegra fylgikvilla, en í raun gæti það virkað. Casey reiknaði út að að minnsta kosti leið (eða gervihnött) gæti aðeins nálgast 2-3 bita af upplýsingum, sem er frekar einfalt að senda pakka og varðveita heilleika hans.

Dæmið sem hann notar til að sýna fram á þessa einfölduðu aðferðafræði lýsir pakka sem fer frá Los Angeles til New York. Fyrsti gervihnötturinn hefur einfaldlega smá sem gefur til kynna að hann ætti að senda pakkann "norðaustur". Gögnin sem auðkenna upprunalega staðsetningu þess eru síðan fjarlægð úr pakkanum og nýjar upplýsingar sem sýna stefnumótun næsta gervitungl koma í ljós í sama 2-3 bita rýminu. Móttökugervihnötturinn veit einfaldlega að pakkinn kom úr suðvestri, hversu langur pakkinn er og að hann þarf líka að senda pakkann til norðausturs. Þessari einfaldaða stefnu er viðhaldið þar til síðasti gervihnötturinn sendir upplýsingarnar til jarðstöðvarinnar, sem getur síðan sent pakkanum til endanotandans í New York.

Þessi einfaldaða miðunaraðferð gæti verið sameinuð með annarri innbrotsaðferð sem kallast „tjask“ kerfi. Í dæmi Casey eru tveir aðskildir lyklar - einn fyrir "tíma" og einn fyrir "rými". Hver lykill, sem þarf jafnvel til að fá aðgang að lýsigögnum pakka, mun gilda í mjög stuttan tíma og verða stöðugt uppfærður eftir jarðeðlisfræðilegri staðsetningu gervihnattanna og tímanum sem pakkinn var móttekinn. Jafnvel með lykli, ef einhverjum tekst að stöðva pakkann, rennur lykillinn út innan sekúndu og pakkinn verður ónýtur.

Upplýsingar um hvernig kerfið virkar nákvæmlega má sjá á bloggi Casey. Það er engin trygging fyrir því að SpaceX muni innleiða slíka lausn og eins og Casey segir sjálfur: "Ég hef ekki unnið að þessu vandamáli í mörg ár." En lausnin sem hann setur fram er glæsileg og gæti hugsanlega útrýmt sumum friðhelgisvandamálum sem gætu fylgt landsvæðinu fyrir hvaða alþjóðlegt, innbyrðis háð geimnet sem er. Að minnsta kosti gæti það gefið Starlink enn meiri tíma í sviðsljósinu að ræða hvernig eigi að leysa persónuverndar- og skilvirknivandann.

Við the vegur, forstjóri SpaceX, Elon Musk, sagði að prófanir á Starlink gervihnattarnetinu í Evrópu muni hefjast um það bil í febrúar-mars 2021, hann tilkynnti þetta á Twitter síðu sinni.

Weed benti á að til að koma Starlink á markað þarf fyrirtækið að fá leyfi í hverju landi fyrir sig, vegna þess að það er engin sameiginleg evrópsk venja til að setja reglur um slík mál ennþá.

Lestu líka:

• SpaceX hjá Elon Musk vill koma á „eigin lagastjórn“ á Mars
• SpaceX mun nota Starship til að hreinsa rýmið af rusli