Незримые артерии мира: как защитить хрупкую основу цивилизации

Прогнозы погоды, современная банковская система, международная торговля и GPS — все это зависит от хрупкой сети инфраструктуры, простирающейся от земной орбиты до океанского дна. Эта сеть в значительной степени невидима, и, как предупреждают эксперты, с каждым годом становится все более уязвимой.

На дискуссии Всемирного экономического форума в Швейцарии на прошлой неделе лидеры космической отрасли и эксперты по кибербезопасности заявили, что спутники на орбите Земли и подводные кабели, пересекающие морское дно — скрытые жизненные артерии современного общества — становятся все более уязвимыми, даже несмотря на то, что глобальная зависимость от них стремительно растет.

Участники дискуссии, включая генерального директора Европейского космического агентства (ЕКА) Йозефа Ашбахера, отметили, что технологии развиваются быстрее, чем правовые, регуляторные и охранные механизмы, призванные защитить эти общие пространства. По мнению экспертов, этот разрыв вызывает опасения относительно долгосрочной стабильности и риска геополитического конфликта.

«Люди не осознают, насколько мы зависимы, — сказал Ашбахер во время сессии 21 января. — Нам нужно наверстать упущенное», — добавил он, отвечая на вопрос, достаточно ли делается для защиты космической инфраструктуры. — «Мы должны сделать больше».

В настоящее время на орбите Земли находятся более 15 000 активных спутников, многие из которых летают в составе группировок, обеспечивающих услуги интернета и связи. Только сеть Starlink компании SpaceX насчитывает более 9 500 аппаратов. Если все предлагаемые группировки, находящиеся на рассмотрении регулирующих органов, будут реализованы, к концу 2030-х годов общее число спутников может вырасти примерно до 500 000.

Вместе с примерно 600 подводными кабелями, проложенными по океанскому дну, эти системы лежат в основе многих аспектов современной жизни, поддерживая всё — от навигации и прогнозирования погоды до финансовых операций, экстренного реагирования и военных действий.

«У них есть две общие черты, — сказала Джессика Розенворсел, исполнительный директор медиалаборатории Массачусетского технологического института и бывший председатель Федеральной комиссии по связи США. — Мы нечасто о них задумываемся... и они оба невероятно уязвимы».

Спутники сталкиваются с угрозами со стороны десятков тысяч отслеживаемых обломков космического мусора, а также миллионов неотслеживаемых фрагментов, космической погоды и кибератак. Подводные кабели, в свою очередь, могут быть повреждены случайно морскими обитателями или целенаправленно атакованы в геополитических точках напряжения, например, как атаки в Красном море, которые в прошлом году прервали доступ в интернет в некоторых частях Азии и Ближнего Востока, отметила Розенворсел.

«Уязвимости являются общими, — сказала она, — но наши регуляторные рамки по всему миру довольно устарели».

Киберугрозы уже испытывают на прочность некоторые из этих рамок, по словам Роберта Ли, генерального директора базирующейся в Вашингтоне кибербезопасностной компании Dragos. Ли привел в пример предотвращенную кибератаку на энергосистему Польши в декабре прошлого года, которую польские власти связали с российскими спецслужбами. По данным новостных сообщений, в случае успеха атака могла бы вызвать блэкаут, оставив почти полмиллиона человек без отопления в разгар зимы.

В космической сфере NASA сталкивалось в среднем с одним инцидентом кибербезопасности в день во время месячного прекращения работы правительства в 2019 году. Совсем недавно ЕКА начало уголовное расследование после серии кибератак, которые привели к утечке сотен гигабайт потенциально чувствительных данных. Материалы, появившиеся на форумах даркнета, как сообщается, включали проприетарное программное обеспечение агентства, учетные данные авторизации и внутреннюю проектную документацию.

Несмотря на критическую роль центров обработки данных и энергосистем, Ли заявил, что кибербезопасность такой инфраструктуры остается «крайне недофинансированной» областью, «которой уделяется очень мало внимания». Он добавил, что по крайней мере в одном случае государственный актор проник в системы с явным намерением причинить физический вред.

«Мы видим гораздо больше, чем вы когда-либо увидите в СМИ», — сказал Ли во время сессии. По мере того как все больше систем становятся взаимосвязанными как в космосе, так и на Земле, он предостерег, что игнорирование «очень реальных сценариев, которые уже происходят», может означать, что «мы вполне можем оказаться в мире, где мы причиняем вред обществу самими инновациями, которые пытаемся освоить».

Тем не менее, Ли подчеркнул, что эффективная защита достижима. «Мы не пытаемся придумать какие-то совершенно новые инновации, чтобы опередить противников, — сказал он. — Иногда все очень просто».

В космосе быстрый рост спутниковых группировок также может повысить избыточность и устойчивость систем. Но этот рост также увеличивает загруженность орбиты и повышает риск столкновений и инцидентов с мусором.

«Это одна из тех проблем, которая отражает тот факт, что очень часто технологии развиваются гораздо быстрее, чем международные законы и правила, которые должны ими управлять», — сказал во время сессии Рафал Моджевский, генеральный директор и соучредитель финской компании радиолокационной съемки ICEYE. — «Это проблема, которую нам предстоит решать сообща».

ICEYE недавно подписала контракт с правительством Германии на 1,7 млрд евро ($2 млрд США) на строительство 40-спутниковой радиолокационной группировки, что является одной из крупнейших сделок в области наблюдения Земли на сегодняшний день, сообщил Моджевский.

Такие возможности уже меняют способы использования космических данных на Земле. В Японии в прошлом году данные ICEYE в режиме, близком к реальному времени, использовались для ускорения страховых выплат во время наводнений, позволяя выплачивать компенсацию в течение нескольких часов на основе обнаруженной глубины воды — иногда даже до того, как пострадавшие жители подали заявление, сказал Моджевский.

«Вы еще даже не знали, что ваша машина затоплена, а деньги уже были на вашем банковском счете, — сказал он. — Вот о каком будущем мы говорим — если мы сможем правильно построить эту инфраструктуру».

Дополнительную сложность добавляет то, что сами спутники становятся все более автономными. Недавние исследования показали, что спутники теперь могут использовать искусственный интеллект для управления своей ориентацией в пространстве без участия человека, сокращая время, стоимость и операционную нагрузку при дистанционном управлении ими. Но эксперты говорят, что эта автономия также углубляет зависимость от орбитальных систем, которые должны безопасно работать во все более переполненной и оспариваемой среде.

ИИ уже используется и в оборонительных целях. Например, его недавно использовали для защиты космических активов путем выявления уязвимостей в каналах связи между Землей и космическими аппаратами NASA, устранив изъян, который в течение трех лет оставлял сеть агентства открытой для потенциального взлома. В худшем случае такие уязвимости могли позволить злоумышленникам перехватывать конфиденциальные данные или даже захватывать контроль над космическими аппаратами, включая те, что участвуют в ключевых миссиях на Марс.

Наряду с этими программными средствами защиты появляются и другие защитные технологии. Например, базирующаяся в Джорджии компания Atomic-6 разработала «космическую броню», предназначенную для защиты бортовых систем связи без помех для радиосигналов. Технология прошла всесторонние испытания на гиперскоростное воздействие на Земле, и ожидается, что первые орбитальные испытания пройдут в этом году.

Более 100 стран подписали Хартию «Ноль мусора» под руководством ЕКА, направленную на укрепление международного сотрудничества в решении растущей проблемы космического мусора.

Тем не менее, эти усилия — лишь начало, сказал Ашбахер. «Мы находимся на первом этапе. Необходимо сделать еще очень многое».

Размышляя о своем собственном пути создания спутника вместе с соучредителем ICEYE Пеккой Лаурилой — проекта, который в итоге привел к основанию компании, — Моджевский призвал молодых людей, вступающих в космическую отрасль, воплощать смелые идеи.

«Идите и делайте это, — сказал он. — Решайте существующие проблемы, и давайте сделаем этот мир лучше».