La cyber security nei sistemi satellitari

La tecnologia di comunicazione spaziale porterà un cambiamento nella vita di milioni di persone, offrendo connettività in aree che non hanno accesso alla banda larga terrestre. Si prevede che l’industria spaziale genererà ricavi per oltre mille miliardi di euro entro il 2030. Questo potenziale ha attirato un gran numero di attori privati in un settore che un tempo era prevalentemente controllato dai governi.

Una minaccia incombente

L’industria spaziale è sempre più importante nella vita quotidiana, con i satelliti che forniscono servizi essenziali come le comunicazioni, la navigazione e l’osservazione della Terra. Tuttavia, con questo ruolo crescente, vengono sollevate anche preoccupazioni relative alla sicurezza. I sistemi spaziali devono essere progettati per resistere agli attacchi informatici, che possono interrompere questi servizi vitali e diventare sempre più difficili da contrastare.

La minaccia informatica è in costante evoluzione, con gli aggressori che diventano sempre più creativi. Dalla compromissione del software nei sistemi di terra, al furto di dati sensibili, all’interferenza con i segnali satellitari, all’hacking dei satelliti in orbita e all’utilizzo di satelliti spia, le loro tecniche stanno diventando sempre più avanzate e possono avere conseguenze significative per gli utenti civili e militari. Ad esempio, l’interruzione dei servizi Internet e la perdita di connettività possono disabilitare i sistemi remoti, come un recente attacco che ha causato la chiusura un parco eolico, mentre la perdita dei segnali di posizionamento può influire sulla navigazione e sulle operazioni che richiedono una latenza molto bassa. Inoltre, l’interferenza con i servizi di immagini satellitari può compromettere l’intelligence militare e invalidare gli studi scientifici alterando i loro dati. Inoltre, con l’avvento dell’informatica quantistica, che porterà la potenza di elaborazione a un livello completamente nuovo, è importante agire oggi per sviluppare algoritmi di crittografia post-quantistica che possano proteggere i sistemi dalle minacce informatiche del futuro.

Sempre maggiore integrazione

In passato, i sistemi spaziali e terrestri erano separati l’uno dall’altro, servendo ciascuno un diverso insieme di utenti e bisogni. Tuttavia, con la crescita della complessità e delle interconnessioni tra le reti Terra-Spazio, questo modello sta cambiando. Ad esempio, i futuri smartphone avranno la capacità di comunicare tramite satellite in caso di emergenze in zone senza connettività terrestre.

La crescente adozione di grandi costellazioni satellitari sta aumentando il numero e la complessità delle infrastrutture di supporto e di controllo a terra, aumentando così il rischio di eventuali attacchi.

I servizi satellitari sono considerati strategici e non sono esenti da conflitti geopolitici

I servizi spaziali sono cruciali per la vita moderna, sostenendo servizi fondamentali come quelli militari, pubblici, dell’aviazione e delle comunicazioni di emergenza, rendendoli vulnerabili agli attacchi informatici, in particolare durante i disordini geopolitici. Nel 2022, abbiamo visto che gli attacchi informatici ai satelliti di un paese possono interrompere le infrastrutture critiche di un altro. Ad esempio, durante l’invasione russa dell’Ucraina nel febbraio 2022, molti modem satellitari in Ucraina e in Europa sono stati oggetto di un attacco informatico che ha richiesto all’operatore globale Viasat di eseguire un reset. Tuttavia, questo ha permesso di continuare a fornire comunicazioni vitali, comprese quelle per i rifugiati ucraini in Slovacchia. In risposta, nel marzo 2022, SpaceX ha inviato migliaia di terminali Internet satellitari Starlink in Ucraina, per garantire ai cittadini accesso alle comunicazioni.

Uno scenario mutevole

Storicamente, i satelliti sono stati concepiti come “specchi spaziali”. Il segnale uplink viene ricevuto e amplificato, tradotto in una frequenza downlink, amplificato di nuovo e diretto verso la Terra tramite un’antenna ad alto guadagno. Questi satelliti hanno ricevuto i dati dalla Terra, come i segnali TV, e li hanno amplificati e riflessi verso la Terra. Con l’avvento dei satelliti software-defined, i sistemi stanno diventando più complessi. Costruiti per essere resistenti e robusti, i satelliti possono funzionare in modo indipendente l’uno dall’altro e sono connessi a reti private non accessibili da Internet. La configurabilità in tempo reale dei satelliti software-defined comporta che i servizi spaziali possono essere adattati in risposta ai cambiamenti della domanda e alle minacce che emergono.

Con l’aumento di nuovi attori nel mercato, molti altri satelliti stanno entrando in orbita, in particolare in grandi costellazioni composte da centinaia o anche migliaia di essi. Nonostante le preoccupazioni riguardo alla sostenibilità spaziale, la quantità elevata di satelliti in queste reti fa in modo che, in caso di compromissione di un satellite, può essere organizzato un percorso alternativo, ma, allo stesso tempo, espone potenzialmente la rete di satelliti al rischio di abusi grazie alla loro diffusa infrastruttura terrestre e alla progettazione dei veicoli spaziali commerciali.

L’interdipendenza tra i satelliti e la tecnologia terrestre sta aumentando

I satelliti hanno un ruolo fondamentale nelle comunicazioni terrestri, e fanno già parte integrante delle reti di comunicazione e dei sistemi basati sulla posizione e sulle informazioni temporali, come il GPS. In futuro, i servizi per i consumatori saranno erogati attraverso sia reti terrestri che spaziali, man mano che gli standard tecnici per l’integrazione delle reti spaziali di telecomunicazione (NTN: Non Terrestrial Networks) verranno implementati. Ad esempio, i segnali dei telefoni cellulari potranno passare senza interruzioni dalle torri terrestri ai satelliti, senza che i cittadini ne accorgano. Questi cambiamenti tecnologici porteranno ad una incrementata interdipendenza tra i satelliti e la tecnologia sulla terra.

Il futuro vedrà una sempre maggiore interdipendenza tra la resilienza dei servizi critici sulla terra e quella dei satelliti nello spazio. Gli operatori satellitari hanno già una solida esperienza nella sicurezza informatica e sono esperti nella sicurezza hardware e di rete, con una lunga storia di servizio per settori che richiedono standard elevati di sicurezza, come il governativo, il militare, l’industria petrolifera e del gas, il trasporto e la finanza. Inoltre, gli operatori satellitari stanno sempre più adottando tecnologie e prodotti di sicurezza informatica per garantire maggiore protezione ai loro clienti chiave e per differenziarsi e creare un vantaggio competitivo. Alcuni operatori satellitari stanno anche esplorando l’utilizzo di nuove tecniche di crittografia dei dati, come la Quantum Key Distribution, che sono adatte all’ambiente spaziale.

I servizi spaziali sono suscettibili a una maggiore minaccia di attacchi informatici

La situazione in Ucraina ha dimostrato che lo spazio rimane un fattore importante durante i conflitti geopolitici. Con la crescente probabilità di queste tendenze, potremmo vedere nuovi attori delle minacce che mirano a compromettere i sistemi spaziali per influire sui servizi critici che dipendono dai satelliti. Come possiamo assicurare che il crescente interesse per i servizi spaziali non aumenti le vulnerabilità informatiche della società? Quali misure possiamo adottare per garantire che lo sviluppo di nuove tecnologie e servizi spaziali sia più sicuro?

I risultati delle discussioni tra i Global Future Councils on Cybersecurity and Space del World Economic Forum tenutosi ad aprile 2022, suggeriscono che governi e operatori di tecnologie spaziali dovrebbero identificare i servizi critici abilitati dallo spazio e mettere in priorità la loro sicurezza informatica end-to-end.

Parola d’ordine: cooperazione

La complessità viene aumentata dalla presenza di relazioni tra le parti. Con l’evoluzione dei servizi satellitari verso soluzioni complete e integrate, più soggetti sono coinvolti nella gestione di diverse parti dell’infrastruttura. La catena di fornitura per hardware e software è composta da molteplici componenti, rendendo difficile determinare le responsabilità per garantire la massima sicurezza e resilienza dei servizi forniti. È difficile definire i ruoli e le responsabilità dei produttori di hardware, degli sviluppatori di software, dei produttori di satelliti, degli operatori e degli utenti commerciali.

Un altro fattore da considerare sono le leggi e le norme che non sono state in grado di tenere il passo dell’innovazione tecnologica. Questo non è solo un problema per la resilienza informatica nel settore spaziale, ma anche in altri settori. Avere regolamenti adeguati è una parte della soluzione, ma ci vuole tempo per svilupparli e armonizzarli a livello globale. Pertanto, è importante agire subito.

A lungo termine, è necessario stabilire canali di comunicazione chiari per supportare la condivisione di informazioni sugli incidenti informatici e migliorare la sicurezza informatica dei servizi spaziali. Ciò richiederà la cooperazione di governi, produttori di satelliti, operatori, sviluppatori di software e utenti dei servizi. Ognuno di questi soggetti ha un ruolo da svolgere, inclusa la condivisione di esperienze e conoscenze.

Poiché i sistemi terrestri e spaziali diventano sempre più interconnessi, è importante che ci sia una collaborazione tra questi due settori tradizionalmente distinti della gestione delle minacce informatiche. Lo Space Information Sharing and Analysis Center (Space ISAC) svolgerà un ruolo importante in questo processo.