Satélites e o espectro dos ataques IoT

Satélites e o espectro dos ataques IoT

Carimbo de data / hora: 26 de janeiro de 2024 10h30
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Na vasta extensão do espaço, os satélites orbitam silenciosamente, servindo como a espinha dorsal conectada do nosso mundo moderno. Uma rede de satélites em rápida proliferação forma a infra-estrutura crítica que suporta a comunicação global, a navegação, a previsão meteorológica, as operações defensivas e muito mais. A economia espacial global de hoje é enorme, com previsão de totalizar mais de US$ 600 bilhões anualmente em 2024.

Os componentes da Internet das Coisas (IoT) são essenciais para os satélites da próxima geração. Projetados para otimizar a eficiência e aprimorar a funcionalidade, os dispositivos e sistemas de satélite IoT fornecem melhor comunicação, transmissão de dados, processamento de dados integrado, gerenciamento de energia e muito mais. Mas a interligação destes sistemas baseados no espaço é também uma das suas principais vulnerabilidades. Juntamente com ameaças de bloqueio de sinal da velha escola e interferência de locais terrestres, Componentes IoT tornar as naves espaciais modernas vulneráveis ​​a um novo vector de ataque – outros satélites dentro desta rede massiva e crescente.

Semelhante à forma como uma falha num dispositivo pode comprometer uma rede inteira na IoT terrestre, uma violação de segurança num satélite pode ter efeitos em cascata sobre outros aos quais está ligado. Isto abre portas para que intervenientes maliciosos explorem fraquezas nos protocolos de comunicação por satélite, sistemas de comando ou software, podendo causar perturbações ou mesmo perda total de controlo sobre estes ativos em órbita.

Desafios na proteção de satélites contra ameaças de IoT

A falta de protocolos de segurança padronizados em diversos desenvolvedores de satélites comerciais, civis e militares agrava esta vulnerabilidade, e muitas abordagens à segurança cibernética de satélites apresentam seus próprios desafios. Por exemplo, proteger satélites com soluções de segurança baseadas em hardware a bordo é caro e os componentes são fisicamente pesados ​​e acrescentam custos ao lançamento e operação de satélites.

A natureza física e a área de operações dos satélites apresentam desafios adicionais. Ao contrário dos dispositivos terrestres, os satélites colocados em órbita não podem ser facilmente acedidos para atualizações de segurança ou manutenção física.

Além disso, devido ao grande aumento de satélites operando mais próximos uns dos outros, fenômenos como Interferência de Satélite Adjacente (ASI), ou sinais de um satélite interferindo com os de outro devido a semelhanças de frequência, podem ocorrer e ocorrem. Essa interferência pode levar à degradação da qualidade do sinal, à corrupção de dados ou à interrupção completa das comunicações. Uma analogia terrestre seria a interferência no rádio do seu carro quando duas estações de rádio próximas transmitem em frequências muito próximas. 

O Escritório das Nações Unidas para Assuntos do Espaço Exterior facilita acordos sobre atividades espaciais, incluindo a coordenação de órbitas de satélites para evitar interferências e conflitos entre diferentes nações com viagens espaciais. Os operadores de satélite também devem resolver os conflitos de eventos de interferência através de uma coordenação cuidadosa da atribuição de bandas de frequência para garantir que os satélites adjacentes operem em gamas de frequências bem separadas. Na prática, como alguns fornecedores de satélites estão comprando componentes semelhantes, algum ASI é quase inevitável. No entanto, o número e a duração dos eventos de interferência durante o uplink e o downlink estão aumentando, e nem tudo isso pode ser atribuído a erros de alinhamento e mau funcionamento do equipamento. 

A perspectiva de um satélite ser alvo de outros satélites, bem como de ataques terrestres, é uma realidade perturbadora. Embora historicamente os satélites estivessem em risco de ataques cibernéticos terrestres e ataques de mísseis cinéticos, o surgimento de anti-satélite baseado em cibernética (ASAT) capacidades significa que os ataques cibernéticos não se concentram mais apenas na retirada de órbita ou na destruição de satélites. Em vez disso, as armas cibernéticas ASAT exploram sistemas e subsistemas baseados em IoT que são difíceis de proteger ou proteger, visando a bateria de um satélite ou interferindo na implantação ou alinhamento de painéis solares para degradar o desempenho ou a vida útil do satélite. 

Os vetores de ataque ASAT têm o potencial de perturbar, degradar, desativar ou destruir satélites, causando caos generalizado e afetando gravemente os serviços vitais que deles dependem. Os ataques cibernéticos não cinéticos podem ser incorporados em subsistemas críticos da IoT no lançamento ou injetados a partir de satélites vizinhos ou de estações terrestres inimigas após o lançamento. Eles também podem ser mascarados para dar aos adversários uma negação plausível: os ataques podem ser atribuídos à ASI ou cronometrados juntamente com chuvas de meteoros, por exemplo.

Passos imediatos para enfrentar a ameaça

Como as ameaças aos satélites são diversas e complexas, abordar as vulnerabilidades da IoT requer uma abordagem multifacetada. Em primeiro lugar, a colaboração entre operadores de satélite, governos e organizações internacionais é crucial para estabelecer normas e protocolos de segurança unificados. A implementação de criptografia robusta, mecanismos de autenticação e auditorias regulares de segurança é fundamental para fortalecer os sistemas de satélite contra possíveis ataques. Uma abordagem de consórcio, talvez envolvendo grupos de defesa do espaço sem fins lucrativos, para estabelecer padrões mínimos de segurança para a verificação de fornecedores de componentes habilitados para IoT poderia ser muito útil para aumentar a conscientização e criar um mecanismo para incentivar o compartilhamento de informações entre empresas comerciais.

Além disso, os avanços na inteligência artificial e na aprendizagem automática devem ser abordados tanto como um benefício para reforçar a segurança dos satélites como como uma ferramenta potencial que aumentará a ameaça. Os sistemas alimentados por IA podem monitorar continuamente redes de satélite, detectar anomalias e responder em tempo real a ameaças potenciais, mitigando riscos e minimizando o impacto de ataques ou malware incorporado no lançamento. Mas, por outro lado, as ameaças cibernéticas alimentadas por IA certamente exacerbarão quaisquer vulnerabilidades de IoT que existam em ativos espaciais.

As nações que operam naves espaciais e instalações de lançamento espacial também precisam de estabelecer normas e acordos que regem o comportamento responsável no espaço. Os esforços diplomáticos destinados a prevenir a militarização do espaço e a mitigar os riscos colocados pelas capacidades ASAT são vitais para manter a estabilidade e a segurança das operações de satélite.

Em dezembro de 2021, o vice-diretor do Departamento de Não Proliferação e Armas do Ministério das Relações Exteriores da Rússia, Konstantin Vorontsov, disse em uma reunião do comitê das Nações Unidas que o Starlink, embora seja um sistema comercial que fornece serviços de Internet, “poderia não ser mais considerado puramente civil” e seria considerado um alvo militar. Segundo essa doutrina, quando a Ucrânia usar o Starlink para comando e controle militar, ou aproveitar imagens comerciais da BlackSky Global, os russos considerariam essas plataformas um jogo justo para ataque.

Protegendo a IoT na fronteira final

Os dias em que um problema cinético do ASAT era o principal meio de interferir nas operações espaciais já passaram há muito tempo - há demasiados satélites em órbita e a substituição de ativos de nova geração em órbita baixa da Terra leva meses, não anos. Consequentemente, é agora mais rentável para os adversários lançar ataques a partir do espaço.

À medida que a dependência comercial e governamental dos EUA em relação aos satélites continua a crescer, proteger os activos da IoT contra ataques provenientes de outros satélites torna-se fundamental. O esforço colaborativo dos governos, agências espaciais e entidades privadas deve dar prioridade ao desenvolvimento e implementação de medidas de segurança robustas e ao fabrico de hardware confiável para garantir a fiabilidade e funcionalidade contínuas destes sistemas espaciais indispensáveis.

Os satélites continuam a ser o auge das conquistas tecnológicas, mas estamos agora numa encruzilhada onde o espaço já não é um campo de batalha incontestado. A ameaça de ataques IoT provenientes de outros satélites serve como um lembrete claro do delicado equilíbrio entre o avanço tecnológico e a segurança, mesmo na vasta extensão do cosmos. À medida que navegamos neste cenário em evolução, fortalecer as defesas da nossa infraestrutura de satélites torna-se uma missão imperativa para salvaguardar o nosso mundo conectado.

Paul Maguire é CEO e cofundador da Knowmadics, um fornecedor de soluções inovadoras que atende a requisitos críticos de segurança para ativos terrestres e espaciais. Ele é ex-oficial de inteligência naval especializado em coletas espaciais e gerente de programa civil do Escritório Espacial e de Reconhecimento da Força Aérea envolvido com tele projeto de futuros sistemas espaciais nacionais. Maguire também é coautor de artigos sobre imagens multiespectrais (MSI) e exploração de imagens. 

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