الأقمار الصناعية وشبح هجمات إنترنت الأشياء

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

في مساحة شاسعة من الفضاء، تدور الأقمار الصناعية بصمت، لتكون بمثابة العمود الفقري المتصل لعالمنا الحديث. تشكل شبكة الأقمار الصناعية سريعة الانتشار البنية التحتية الحيوية التي تدعم الاتصالات العالمية والملاحة والتنبؤ بالطقس والعمليات الدفاعية والمزيد. إن اقتصاد الفضاء العالمي اليوم ضخم، ومن المتوقع أن يصل إجماليه إلى أكثر من بـ600 مليار دولار سنويا في عام 2024.

تعد مكونات إنترنت الأشياء (IoT) جزءًا لا يتجزأ من أقمار الجيل التالي. تم تصميم أجهزة وأنظمة الأقمار الصناعية لإنترنت الأشياء لتحسين الكفاءة وتعزيز الوظائف، مما يوفر اتصالات أفضل ونقل البيانات ومعالجة البيانات على متن الطائرة وإدارة الطاقة والمزيد. لكن الترابط بين هذه الأنظمة الفضائية هو أيضًا أحد نقاط الضعف الأساسية لديها. جنبا إلى جنب مع التهديدات من التشويش على إشارة المدرسة القديمة والتداخل من المواقع الأرضية، مكونات إنترنت الأشياء جعل المركبات الفضائية الحديثة عرضة لهجوم جديد - الأقمار الصناعية الأخرى ضمن هذه الشبكة الضخمة والمتنامية.

على غرار الطريقة التي يمكن بها لخلل في جهاز واحد أن يعرض شبكة بأكملها في إنترنت الأشياء الأرضية للخطر، فإن الاختراق الأمني في أحد الأقمار الصناعية يمكن أن يكون له تأثيرات متتالية على الآخرين المتصلين به. وهذا يفتح الأبواب أمام الجهات الفاعلة الخبيثة لاستغلال نقاط الضعف في بروتوكولات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية أو أنظمة القيادة أو البرامج، مما قد يتسبب في حدوث اضطرابات أو حتى فقدان كامل للسيطرة على هذه الأصول المدارية.

تحديات تأمين الأقمار الصناعية من تهديدات إنترنت الأشياء

يؤدي الافتقار إلى بروتوكولات أمنية موحدة عبر مختلف مطوري الأقمار الصناعية التجارية والمدنية والعسكرية إلى تفاقم هذه الثغرة الأمنية، والعديد من أساليب الأمن السيبراني عبر الأقمار الصناعية تأتي مع تحدياتها الخاصة. على سبيل المثال، تعد حماية الأقمار الصناعية باستخدام الحلول الأمنية القائمة على الأجهزة أمرًا مكلفًا، كما أن المكونات ثقيلة ماديًا وتضيف تكاليف إلى عمليات إطلاق الأقمار الصناعية وعملياتها.

وتطرح الطبيعة المادية ومنطقة عمليات الأقمار الصناعية تحديات إضافية. على عكس الأجهزة الأرضية، لا يمكن الوصول بسهولة إلى الأقمار الصناعية المنتشرة في المدار للحصول على تحديثات أمنية أو صيانة مادية.

بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا للزيادة الكبيرة في الأقمار الصناعية التي تعمل بالقرب من بعضها البعض، يمكن أن تحدث ظواهر مثل تداخل الأقمار الصناعية المجاورة (ASI)، أو إشارات من أحد الأقمار الصناعية تتداخل مع تلك الموجودة في قمر آخر بسبب تشابه التردد. يمكن أن يؤدي مثل هذا التداخل إلى انخفاض جودة الإشارة أو تلف البيانات أو انقطاع الاتصالات بالكامل. قد يواجه القياس الأرضي تداخلاً في راديو سيارتك عندما تبث محطتان إذاعيتان قريبتان على ترددات قريبة جدًا.

يقوم مكتب الأمم المتحدة لشؤون الفضاء الخارجي بتسهيل الاتفاقيات المتعلقة بالأنشطة الفضائية، بما في ذلك تنسيق مدارات الأقمار الصناعية لتجنب التدخل والصراعات بين مختلف الدول التي ترتاد الفضاء. ومن المفترض أيضًا أن يعمل مشغلو الأقمار الصناعية على منع تعارض أحداث التداخل من خلال التنسيق الدقيق لتخصيص نطاق التردد لضمان عمل الأقمار الصناعية المجاورة على نطاقات تردد منفصلة جيدًا. من الناحية العملية، نظرًا لأن بعض بائعي الأقمار الصناعية يشترون مكونات مماثلة، فإن بعض ASI يكاد يكون لا مفر منه. ومع ذلك، فإن عدد ومدة أحداث التداخل أثناء كل من الوصلة الصاعدة والهابطة آخذ في الارتفاع، ولا يمكن أن يعزى كل ذلك إلى أخطاء المحاذاة وأعطال المعدات.

إن احتمال استهداف قمر صناعي بواسطة أقمار صناعية أخرى وكذلك بهجمات أرضية هو حقيقة مثيرة للقلق. في حين كانت الأقمار الصناعية تاريخيًا معرضة للخطر من الهجمات السيبرانية الأرضية والهجمات الصاروخية الحركية، إلا أن ظهور الأنظمة الإلكترونية المضادة للأقمار الصناعية (ASAT) وتعني القدرات أن الهجمات السيبرانية لم تعد تركز فقط على إخراج الأقمار الصناعية من مدارها أو تدميرها. وبدلاً من ذلك، تستغل الأسلحة السيبرانية المضادة للأقمار الصناعية الأنظمة والأنظمة الفرعية القائمة على إنترنت الأشياء والتي يصعب حمايتها أو تأمينها، وتستهدف بطارية القمر الصناعي أو تتداخل مع نشر الألواح الشمسية أو مواءمتها لتقليل أداء القمر الصناعي أو عمره الافتراضي.

تتمتع نواقل الهجوم المضادة للسواتل بالقدرة على تعطيل الأقمار الصناعية أو إضعافها أو تعطيلها أو تدميرها، مما يتسبب في فوضى واسعة النطاق ويؤثر بشدة على الخدمات الحيوية التي تعتمد عليها. ويمكن دمج الهجمات السيبرانية غير الحركية داخل الأنظمة الفرعية المهمة لإنترنت الأشياء عند الإطلاق، أو حقنها من الأقمار الصناعية المجاورة أو المحطات الأرضية المعادية بعد الإطلاق. ويمكن أيضًا إخفاؤها لمنح الخصوم إمكانية إنكار معقولة: يمكن أن تُنسب الهجمات إلى ASI أو يتم توقيتها جنبًا إلى جنب مع زخات الشهب، على سبيل المثال.

خطوات فورية لمواجهة التهديد

نظرًا لأن التهديدات التي تتعرض لها الأقمار الصناعية متنوعة ومعقدة، فإن معالجة نقاط الضعف في إنترنت الأشياء تتطلب نهجًا متعدد الأوجه. أولا وقبل كل شيء، يعد التعاون بين مشغلي الأقمار الصناعية والحكومات والمنظمات الدولية أمرا بالغ الأهمية لوضع معايير وبروتوكولات أمنية موحدة. يعد تنفيذ التشفير القوي وآليات المصادقة والتدقيق الأمني المنتظم أمرًا ضروريًا لتحصين أنظمة الأقمار الصناعية ضد الهجمات المحتملة. إن نهج الكونسورتيوم، الذي ربما يشمل مجموعات غير ربحية مناصرة للفضاء، لوضع معايير أمنية دنيا لفحص موردي المكونات التي تدعم إنترنت الأشياء، يمكن أن يكون مفيدا للغاية في رفع مستوى الوعي وإنشاء آلية لتشجيع تبادل المعلومات بين الشركات التجارية.

بالإضافة إلى ذلك، ينبغي التعامل مع التقدم في الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي باعتباره فائدة لتعزيز أمن الأقمار الصناعية وأداة محتملة من شأنها تصعيد التهديد. يمكن للأنظمة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي مراقبة شبكات الأقمار الصناعية بشكل مستمر، واكتشاف الحالات الشاذة والاستجابة في الوقت الفعلي للتهديدات المحتملة، وتخفيف المخاطر وتقليل تأثير الهجمات أو البرامج الضارة المضمنة عند الإطلاق. ولكن على العكس من ذلك، فإن التهديدات السيبرانية المدعومة بالذكاء الاصطناعي ستؤدي بالتأكيد إلى تفاقم أي نقاط ضعف في إنترنت الأشياء موجودة في الأصول الفضائية.

تحتاج الدول التي تشغل المركبات الفضائية ومنشآت الإطلاق الفضائية أيضًا إلى وضع قواعد واتفاقيات تحكم السلوك المسؤول في الفضاء. إن الجهود الدبلوماسية الرامية إلى منع عسكرة الفضاء والتخفيف من المخاطر التي تشكلها قدرات الأسلحة المضادة للسواتل تشكل أهمية حيوية للحفاظ على استقرار وسلامة العمليات الساتلية.

في ديسمبر 2021، قال نائب مدير إدارة منع الانتشار والأسلحة بوزارة الخارجية الروسية، كونستانتين فورونتسوف، في اجتماع للجنة الأمم المتحدة إن ستارلينك، على الرغم من كونه نظامًا تجاريًا يوفر خدمات الإنترنت، "قد لا يعتبر مدنيًا بحتًا بعد الآن" وسيتم اعتباره هدف عسكري. وبموجب هذا المبدأ، عندما تستخدم أوكرانيا ستارلينك للقيادة والسيطرة العسكرية، أو تستفيد من الصور التجارية من BlackSky Global، فإن الروس سوف يعتبرون تلك المنصات لعبة عادلة للهجوم.

حماية إنترنت الأشياء في الحدود النهائية

إن الأيام التي كانت فيها الأسلحة المضادة للسواتل الحركية هي الوسيلة الأساسية للتدخل في العمليات الفضائية قد مرت منذ فترة طويلة - فهناك عدد كبير جدًا من الأقمار الصناعية في المدار، واستبدال الجيل الجديد من أصول المدار الأرضي المنخفض يستغرق أشهرًا وليس سنوات. ونتيجة لذلك، أصبح الآن من الأكثر فعالية من حيث التكلفة بالنسبة للخصوم أن يشنوا هجمات من الفضاء.

مع استمرار تزايد الاعتماد التجاري والحكومي الأمريكي على الأقمار الصناعية، أصبحت حماية أصول إنترنت الأشياء من الهجمات الصادرة عن أقمار صناعية أخرى أمرًا بالغ الأهمية. يجب أن يعطي الجهد التعاوني للحكومات ووكالات الفضاء والكيانات الخاصة الأولوية لتطوير وتنفيذ تدابير أمنية قوية وتصنيع أجهزة موثوقة لضمان استمرار الموثوقية والأداء الوظيفي لهذه الأنظمة الفضائية التي لا غنى عنها.

تظل الأقمار الصناعية تمثل قمة الإنجاز التكنولوجي، لكننا نقف الآن على مفترق طرق حيث لم يعد الفضاء ساحة معركة لا جدال فيها. إن التهديد بهجمات إنترنت الأشياء من الأقمار الصناعية الأخرى هو بمثابة تذكير صارخ بالتوازن الدقيق بين التقدم التكنولوجي والأمن، حتى في الامتداد الشاسع للكون. بينما نتنقل في هذا المشهد المتطور، يصبح تحصين دفاعات البنية التحتية للأقمار الصناعية لدينا مهمة حتمية لحماية عالمنا المتصل.

بول ماغواير هو الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Knowmadics، وهي شركة تقدم حلول مبتكرة تعالج المتطلبات الأمنية الهامة لكل من الأصول الأرضية والفضائية. وهو ضابط استخبارات بحرية سابق متخصص في المجموعات الفضائية، ومدير برنامج مدني لمكتب الفضاء والاستطلاع التابع للقوات الجوية. tقام بتصميم أنظمة الفضاء الوطنية المستقبلية. شارك السيد ماغواير أيضًا في تأليف أوراق بحثية حول الصور متعددة الأطياف (MSI) واستغلال الصور.