الأمن السيبراني في الفضاء: تحديات خارج هذا العالم في المستقبل

تجلب الآفاق الجديدة تهديدات أمنية جديدة يجب معالجتها.

نموذج اتصالات الأقمار الصناعية الذي يدور حول الأرض ثلاثي الأبعاد — الصورة: جيتي

"ما الذي فعله عصر الفضاء من أي وقت مضى بالنسبة لي؟" ربما تسال. ولكن من الاتصالات السلكية واللاسلكية إلى نظام تحديد المواقع وتقديم وصلات إنترنت يمكن الوصول إليها لملايين الأشخاص حول العالموالأقمار الصناعية والخدمات الفضائية التي يقدمونها ضرورية لكيفية عملنا كمجتمع حديث.

خاصية مميزة

كيف سيقود سباق الفضاء الجديد الابتكار

ظهرت بعض أعظم ابتكارات البشرية من استكشاف الفضاء. مع سباق الفضاء الجديد الذي يقوده الجيل القادم من الشركات الخاصة ، إليك كيفية دفعهم للحدود مرة أخرى.

اقرا الان

لكن لمجرد وجودهم في المدار ، فهذا لا يعني أن الأقمار الصناعية بعيدة عن متناول الهجوم: فالأمن مصدر قلق مستمر ومن المرجح أن ينمو.

التشويش والتحايل

إحدى المشكلات الشائعة هي استهداف المهاجمين للخدمة بدلاً من الأقمار الصناعية نفسها. شهد هذا العام تشويشًا وانتحالًا لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وهجمات إلكترونية أخرى أطلقت ضد خدمات الإنترنت ViaSat و Starlink في أوكرانيا - الهجمات التي تزامنت مع الغزو الروسي للبلاد. نسبت وكالات المخابرات الغربية الهجمات إلى روسيا ، والبلاد فعلت ذلك اتهم باستخدام هذه التقنيات لعدد من السنوات.

تقول جوليانا سويس ، محللة أبحاث وقيادة السياسة في مجال أمن الفضاء ، كجزء من فريق العلوم العسكرية في مركز الأبحاث الأمني بالمعهد الملكي للخدمات المتحدة (روسي). وتوضح أن "التشويش والتحايل يستهدفان بشكل مباشر الروابط بين الأقمار الصناعية والمحطات الأرضية".

بواسطة التشويش على اتصالات Starlink، تدفق المعلومات معطّل - وهو أمر قد يكون حاسمًا في النزاع.

"من الذي يريد مهاجمة خدمة الإنترنت ذات النطاق العريض؟ يقول سوس "بمجرد أن تصبح ستارلينك أداة في يد الجيش الأوكراني ، فإنها تصبح هدفًا".

الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية

قد تبدو الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية (ASAT) وكأنها شيء من فيلم بوند ، لكنها حقيقية ، إذا كانت محدودة النطاق. ك تشير ورقة بحثية من جامعة أكسفورد حول الأمن السيبراني للأقمار الصناعية، "الفضاء صعب" - تسع دول فقط (10 إذا أضفت الاتحاد الأوروبي) - لديها قدرات فضائية مدارية.

وحتى مع ذلك ، "لا يضمن برنامج الإطلاق وحده الموارد والدقة اللازمتين لتشغيل قدرة ذات مغزى للأقمار الصناعية المضادة للسواتل". لكن الدول التي لديها قدرة ASAT تستخدم بشكل متزايد هذه التقنيات لاستعراض عضلاتها ، حتى باستخدام الاختبارات الحية لتدمير الأقمار الصناعية الفعلية.

دمرت الصين أحد أقمارها الصناعية لأول مرة في عام 2007 ، وربطت سلاحًا للطاقة الحركية بصاروخ باليستي استهدف قمرًا صناعيًا متقادمًا للطقس Fengyun-1C. وقد أدى ذلك إلى مخاوف من دول أخرى بشأن كل من الأمن واحتمال الحطام الفضائي الذي يمكن أن يلحق الضرر بالأقمار الصناعية الأخرى في المدار.

أيضًا: تقول ناسا إن النفايات الفضائية هي واحدة من أكبر التحديات في عصرنا. إليكم السبب

في الآونة الأخيرة ، تعرضت روسيا أيضًا لانتقادات لاستخدامها أسلحة مضادة للأقمار الصناعية لتدمير أحد أقمارها الصناعية البائدة في نوفمبر 2021. استخدم هذا الاختبار صاروخًا اعتراضيًا مضادًا للصواريخ الباليستية كسلاح مضاد للأقمار الصناعية ، مما أدى إلى تدمير القمر الصناعي ذي المدار المنخفض وإنشاء صاروخ كمية هائلة من الحطام الفضائي ، حتى أنه أجبر رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية على اتخاذ مأوى باعتباره احترازي.

أدانت الولايات المتحدة الاختبار ووصفته بأنه "خطير وغير مسؤول" وحذر من أن الحطام سيبقى في المدار لسنوات وحتى عقود.

بينما لم يطلق أي جيش صاروخًا على قمر صناعي لدولة أخرى ، بالطريقة التي أطلقها عدد من الدول المختلفة أظهر إمكاناته - بما في ذلك الولايات المتحدة - يعني أن مثل هذه الهجمات ضد الأقمار الصناعية لا يمكن استبعادها في المستقبل صراع.

في حين أنه بلا شك استراتيجية فعالة ، فإن استخدام صاروخ لتفجير قمر صناعي هو إلى حد كبير نهج فظ. لكن استخدام الحرب الإلكترونية والهجمات الإلكترونية يمكن أن يوفر للمهاجم خيارًا قد يكون مُنهكًا بنفس القدر.

قرصنة الأقمار الصناعية

تنص الورقة البحثية التي أعدتها جامعة أكسفورد على أنه "مع تزايد الترابط والتعقيد الحسابي للأنظمة الفضائية ، فإن هناك مخاوف جديدة حول خطر الهجمات الإلكترونية التي أثيرت ". وتضيف أنها يمكن أن" تشكل تهديدًا هيكليًا للسلام طويل الأمد في المدار ".

وفقًا لوزارة الدفاع الأمريكية ، فإن أحد تلك التهديدات هو جمهورية الصين الشعبية. تشير ورقة بحثية متعمقة حول القوة العسكرية للصين إلى أن الفضاء على جدول الأعمال، مع "الحرب الإلكترونية" كجزء من هذا النهج ، حيث تتطلع بكين إلى تطوير التكنولوجيا "التي يمكنها ذلك الاعتراض أو رفض وصول الخصم إلى المجال الفضائي والعمليات فيه أثناء الأزمة أو صراع". ومع ذلك ، لم يتم تحديد الشكل الذي قد تبدو عليه هذه التقنية.

يمكن أن يكون لهجوم إلكتروني ناجح ضد قمر صناعي عواقب وخيمة. قد يؤدي حظر الاتصالات بالقمر الصناعي إلى قطع الاتصالات والخدمات الحيوية لملايين الأشخاص على الأرض ، على سبيل المثال. يمكن للهجوم الإلكتروني أن يغير مسار القمر الصناعي في محاولة لتعطيله أو حتى إتلافه بشكل دائم.

"يبدو أن قول" حرب النجوم "قليلًا ، ولكن إذا كنت ستسيطر على قمر صناعي ، فيمكنك جعله افعل ما تريده - من الواضح أن الأمر يعتمد على القدرة التي يمتلكها القمر الصناعي "، كما يقول Suess at روسي.

"قد يكون شيئًا بسيطًا نسبيًا ، مثل إغلاق روابط الاتصالات تمامًا. أو يمكنك إنفاق إمدادات وقود محدودة ، بحيث يتحول القمر الصناعي إلى حطام فضائي. إذا تمكنت من جعله يخرج من مداره ، فيمكنك جعله يصطدم بقمر صناعي آخر. أو يمكنك تدمير الألواح الشمسية إذا زوّدتها بزاوية صحيحة - فالخيارات لا حدود لها "، تشرح.

يقول Suess إن العديد من هذه التكتيكات سيكون معقدًا للانسحاب ، خاصة بسبب الخطر المحتمل المتمثل في تعطيل أهداف أخرى عن غير قصد.

"إذا كان الفاعل الذي ينفذ هذا الهجوم هو أيضًا ممثل دولة ، إذا هاجمت قمرًا صناعيًا بطريقة ما يصطدم بقمر صناعي آخر أو يصبح حطامًا فضائيًا ، فقد تهدد أصولك الفضائية أيضًا. وهذا هو السبب في أنني أزعم أن الحد الأقصى للهجوم غير ممكن من منظور عسكري ، إذا كنت تستخدم المساحة أيضًا "، كما يقول سوس.

ولكن في حين يمكن أن تكون هناك قواعد واتفاقيات تقيد الحكومات من شن هجمات إلكترونية واسعة النطاق ضدها الأقمار الصناعية التي تديرها دول أخرى في الفضاء ، تظهر الحرب في أوكرانيا أن تعطيل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية بعيد كل البعد عن طاولة.

تقنية الشيخوخة

لم يتم بناء الأقمار الصناعية لتدوم إلى الأبد ، ولكن يمكن أن تكون في المدار لعقد من الزمان أو حتى لفترة أطول ، مما يعني - على طول مع النطاقات الزمنية الطويلة غالبًا لبرامج الأقمار الصناعية والفضاء - التي ربما تستخدم العديد من الأقمار الصناعية التقادم تكنولوجيا.

وبمجرد إطلاق قمر صناعي في الفضاء ، من الصعب - بل من المستحيل - ترقية أنظمة الكمبيوتر التي تشغله. فكر في الكيفية لا يزال تطبيق تحديثات الأمان على الأنظمة العادية على الأرض يمثل تحديًا كبيرًا للأمن السيبراني، ثم ضع في اعتبارك تحديات مواجهة هذه المشكلة إذا تعذر الوصول إلى الأنظمة.

هذا الموقف يعني أنه إذا أ ضعف الأمن السيبراني يظهر ، يمكن أن يكون موجودًا طوال عمر القمر الصناعي. وبما أن التكنولوجيا المتصلة بالفضاء أصبحت أكثر تكاملاً في حياتنا كلها ، فقد تكون هذه مشكلة إذا وجد المهاجمون السيبرانيون الضارون طرقًا لتعطيل الخدمات أو العبث بها.

انها مشكلة الذي حذره الناتو يمكن ، إذا تركت دون معالجة ، أن يكون لها عواقب وخيمة على الأمن العالمي. "الهجمات الإلكترونية لديها القدرة على إحداث فوضى في أنظمة الأسلحة الاستراتيجية وتقويض الردع من خلال خلق حالة من عدم اليقين والارتباك" ، كما جاء في تقرير عام 2019. الأمن السيبراني للأصول الاستراتيجية الفضائية لحلف الناتو ورقة ابحاث.

وحذرت من أن استخدام معدات تقنية المعلومات القديمة ، أدى إلى عدم تحديث البرامج مع التصحيحات لإزالة المعروف ، وترك نقاط الضعف المحتملة في سلاسل التوريد وعوامل أخرى تترك أنظمة الأقمار الصناعية مفتوحة للهجوم.

"أريد أن أؤكد أنه ليس من العدل حقًا القول إنه كان خطأهم في عدم تصميم ذلك في الأصل في الأمان ، لأنه لم يكن مصدر قلق عندما تم تصميمه في الأصل "، كما يقول دوغلاس ماكي ، المهندس الرئيسي ومدير أبحاث الثغرات الأمنية لشركة الأمن السيبراني Trellix's Advanced Research مركز.

وفي الوقت نفسه ، بينما يقوم مجرمو الإنترنت بتحسين قدراتهم ، هناك احتمال أن يتطلعوا إلى السماء بحثًا عن أهداف وفرص جديدة.

مجرمو الإنترنت في الفضاء؟

في ما كان في السابق مجالًا للحكومات ، تعمل الشركات الخاصة الآن على تسهيل الوصول إلى الفضاء. لذا في مرحلة ما ، هل من المجدي أن يرسل المحتالون أقمارهم الصناعية؟

"هل يمكن للمهاجمين ، إذا سمح لهم بالحصول على مساحة هجوم أكبر ، أن يدفع نصف مليون دولار للحصول على أجهزتهم أو أنفسهم في الفضاء؟ إنه حساب بسيط لعائد الاستثمار "، كما يقترح ماكي. "إذا كلفني ذلك خمسمائة ألف دولار للقيام بهجوم ، لكنني تمكنت من الوصول إلى سطح هجوم جديد سيعطيني مئات الملايين من الدولارات - تحليل التكلفة والمزايا هذا معقول جدًا "، كما يقول.

ليس هناك أي وهم بأن تأمين الأقمار الصناعية وتقنيات الفضاء الأخرى ليس مهمة صعبة ، لا سيما عندما تكون بعض البرامج والأجهزة التي تشغلها قد عفا عليها الزمن حتى الآن. ولكن مثل أي شبكة أخرى ، وحتى تلك غير المدعومة ، يمكن تحقيق استراتيجية جيدة للأمن السيبراني إذا تم تنفيذ الأساسيات بشكل صحيح.

وهذا يعني ضمان تأمين أنظمة الكمبيوتر والمحطات الأرضية المستخدمة للتواصل مع الأقمار الصناعية والتحكم فيها.

"على نطاق أوسع ، فكر في الأبراج ، وليس الأقمار الصناعية الفردية. تعمل معظم أجهزة التشويش فقط بتردد معين ، لذلك إذا كان لديك عدة أقمار صناعية تعمل جميعها بتردد مختلف نطاقات التردد ، هذا يعني أنه إذا تعطل أحدها فجأة أو تعرض للخطر ، فلا يزال لديك النطاقات الأخرى " سوس.

"إنه شيء مشابه لهجوم إلكتروني. إذا تعرضت إحدى محطاتك الأرضية للخطر ، ولكن لديك شبكات متنوعة من الأقمار الصناعية والمحطات الأرضية ، فهذه مشكلة أقل ".

وبينما نتطلع إلى المستقبل ، فإن الشركات المصنعة للمنتجات التي تتراوح من السيارات إلى الأجهزة المنزلية هي كذلك تعلم أن الأمن السيبراني هو شيء يجب أن يكون جزءًا من عملية البناء منذ البداية، لأن هذه هي أفضل طريقة لضمان مرونتها ضد الهجمات الإلكترونية.

في حين أن احتمال وقوع هجمات إلكترونية على قمر صناعي قد يبدو غير مرجح في المستقبل القريب جدًا ، يمكن الوصول إلى أي شيء تم إنشاؤه باستخدام اتصال إنترنت الأشياء عبر الإنترنت - ويمكن أن يشمل ذلك الأقمار الصناعية. إن وضع ذلك في الاعتبار قبل وقت طويل من إطلاق أي شيء في الفضاء سيكون مفتاحًا للمستقبل.

"يتعلق الأمر فقط بالتأكد من أن هندسة الأمان مطبقة منذ اليوم الأول. هذا شيء تعلمناه في مجالات أخرى من صناعة الكمبيوتر وصناعة الأمن - وهناك الكثير من العمليات والسياسات التي يمكننا التعلم منها بالفعل "، كما يقول ماكي.