Root NationJaunumiIT laikrakstsKā darbosies SpaceX Starlink pakešu maršrutēšana?

Kā darbosies SpaceX Starlink pakešu maršrutēšana?

-

Satelītu kopa SpaceX Starlink pēdējā laikā tiek piesaistīts arvien vairāk virsrakstu, jo tas turpina pievienot satelītus ar elpu aizraujošu ātrumu. Liela daļa no šī apgaismojuma ziņās ir vērsta uz to, kā tas ietekmē debesu vērotājus un kā tas varētu dot labumu cilvēkiem attālos apgabalos. Taču svarīgas ir tehniskās detaļas, un emuārs Keisijs Handmers nesen apsprieda vienu no svarīgākajiem Starlink darbības aspektiem – ko tas darīs ar saviem datiem?

Tīkla žargonā dati tiek kvantificēti "paketēs", kas ir vieninieku un nullju kopas, kuras datori saprot. Starlink gadījumā šīs paketes tiks pārraidītas starp zemes stacijām un satelītu sēriju, kas novietotas 9 atsevišķās Zemes orbītās. Katrā orbītā būs vairāki satelīti, un katra satelīta pārklājuma zona pārklājas ar satelītiem tā ziemeļos un dienvidos. Kad zvaigznājs būs pilnībā izveidojies, katru Zemes metru nosegs vismaz divi Starlink satelīti.

Nākotnes satelītu versijas izmantos lāzerus, lai sazinātos savā starpā. Taču pagaidām viņiem būs jāizmanto zemes stacijas, lai sazinātos ar citiem satelītiem. Tāpēc starp satelītiem, zemes stacijām un galalietotāju termināļiem tiks pārraidīts liels skaits pakešu. Informācijai, kas apraksta šādu sarežģītu ceļu katrai paketei, ir kaut kur jāsaglabā. Šo vietu sauc par "metadatiem".

Metadatus parasti izmanto, lai apzīmētu datu paketes daļas, kas nesatur faktisko pārsūtāmo informāciju. Tajos ir ietverta tāda informācija kā pakas garums, izbraukšanas vieta un galamērķis. Iespējams, šie dati ir vērtīgāki par lielāko daļu pakotņu saturu. Tas ļaus ieinteresētajai pusei redzēt, kurš ar ko ir saistīts, kad viņi sazinājās un cik daudz informācijas tika kopīgots.

Kā tāds privātums ir galvenais ikvienā sistēmā, kas cer kļūt par interneta mugurkaulu. Šai drošības sistēmai būtu jārisina daudzas iespējamās problēmas, tostarp satelīti, kas potenciāli ieraksta datus, vai uzbrucējs, kas pārtver starus, ko izmanto saziņai starp satelītu un zemes staciju. Šifrēšana var atrisināt dažas no šīm problēmām, piemēram, pakešu pārtveršanu, bet neatrisinās citas, piemēram, FIB liek SpaceX reģistrēt trafiku no viena konkrēta Starlink lietotāja.

StarlinkSavā emuārā Keisijs apspriež problēmu no paša sākuma, aprakstot sistēmu, kas nodrošina minimālu informāciju katrā pakešu maršrutēšanas procesa posmā. Šai vienkāršotajai sistēmai būtu jāņem vērā tādas lietas kā satelīta kustība, satelīta zudums un daudzas citas iespējamās komplikācijas, taču būtībā tā varētu darboties. Keisijs aprēķināja, ka vismaz maršrutētājs (vai satelīts) var piekļūt tikai 2-3 bitiem informācijas, kas ir diezgan vienkārši, lai nosūtītu paketi un saglabātu tās integritāti.

Piemērā, ko viņš izmanto, lai demonstrētu šo vienkāršoto metodiku, ir aprakstīta pakete no Losandželosas uz Ņujorku. Pirmajam satelītam vienkārši ir mazliet, kas norāda, ka tam vajadzētu pārraidīt paketi "ziemeļaustrumos". Pēc tam no paketes tiek izņemti dati, kas identificē tā sākotnējo atrašanās vietu, un tajā pašā 2-3 bitu telpā tiek atklāta jauna informācija, kas parāda nākamā satelīta virzienu. Uztvērējs satelīts vienkārši zina, ka pakete nāk no dienvidrietumiem, cik gara ir pakete un ka tam ir arī jāpārraida pakete uz ziemeļaustrumiem. Šis vienkāršotais virziens tiek saglabāts, līdz pēdējais satelīts nosūta informāciju uz zemes staciju, kas pēc tam var pārsūtīt paketi gala lietotājam Ņujorkā.

StarlinkŠo vienkāršoto mērķauditorijas atlases pieeju varētu apvienot ar citu pretielaušanās metodi, kas pazīstama kā “iznīcināšanas” sistēma. Keisija piemērā ir divas atsevišķas atslēgas – viena “laikam” un otra “telpai”. Katra atslēga, kas nepieciešama pat piekļuvei pakešu metadatiem, būs derīga ļoti īsu laiku un tiks pastāvīgi atjaunināta atkarībā no satelītu ģeofizikālās atrašanās vietas un paketes saņemšanas laika. Pat ar atslēgu, ja kādam izdodas pārtvert paketi, atslēgas derīguma termiņš beigsies sekundes laikā un pakete būs bezjēdzīga.

Sīkāku informāciju par to, kā sistēma darbojas, var redzēt Keisija emuārā. Nav garantijas, ka SpaceX ieviesīs šādu risinājumu, un, kā saka pats Keisijs: "Es gadiem ilgi neesmu strādājis tikai pie šīs problēmas." Taču viņa piedāvātais risinājums ir elegants un, iespējams, varētu novērst dažas privātuma problēmas, kas varētu rasties jebkura globāla savstarpēji atkarīga kosmosa tīkla teritorijā. Vismaz diskusija par to, kā atrisināt privātuma un efektivitātes problēmu, varētu dot Starlink vēl vairāk laika uzmanības centrā.

Starp citu, SpaceX izpilddirektors Īlons Masks sacīja, ka Starlink satelīta interneta testēšana Eiropā sāksies aptuveni 2021. gada februārī-martā, viņš to paziņoja savā Twitter lapā.

Zīds norādīja, ka, lai uzsāktu Starlink darbību, uzņēmumam būs jāsaņem atļaujas katrā atsevišķā valstī, jo pagaidām nav vienotas Eiropas prakses šādu jautājumu regulēšanai.

Lasi arī:

Pierakstīties
Paziņot par
viesis

2 komentāri
Jaunākās
Vecākie Vispopulārākais
Iegultās atsauksmes
Skatīt visus komentārus
Jurisers
Jurisers
pirms 3 gadiem

Iesaku rediģēt "...kā tas ietekmē debesu cienītājus..." uz šaurāku un precīzāku "...kā tas ietekmē zvaigžņoto debesu cienītājus...".