Cụm vệ tinh Liên kết sao của SpaceX gần đây đã thu hút ngày càng nhiều tiêu đề khi nó tiếp tục bổ sung các vệ tinh với tốc độ chóng mặt. Phần lớn ánh sáng này trong tin tức tập trung vào cách nó ảnh hưởng đến những người quan sát bầu trời và cách nó có thể mang lại lợi ích cho những người ở vùng sâu vùng xa. Nhưng chi tiết kỹ thuật là quan trọng, và Blog Casey Handmer gần đây đã thảo luận về một trong những khía cạnh quan trọng nhất về cách Starlink thực sự hoạt động - nó sẽ làm gì với dữ liệu của mình?
Theo thuật ngữ mạng, dữ liệu được lượng tử hóa thành các "gói", là tập hợp các số 9 và mà máy tính hiểu được. Trong trường hợp của Starlink, các gói này sẽ được truyền giữa các trạm mặt đất và một loạt vệ tinh được đặt trong quỹ đạo Trái đất riêng biệt. Mỗi quỹ đạo sẽ chứa nhiều vệ tinh và vùng phủ sóng của mỗi vệ tinh sẽ trùng với các vệ tinh ở phía bắc và phía nam của nó. Khi chòm sao được hình thành đầy đủ, mỗi mét trên Trái đất sẽ được bao phủ bởi ít nhất hai vệ tinh Starlink.
Các phiên bản tương lai của các vệ tinh sẽ sử dụng tia laser để liên lạc với nhau. Nhưng hiện tại họ sẽ phải sử dụng các trạm mặt đất để liên lạc với các vệ tinh khác. Do đó, một số lượng lớn các gói tin sẽ được truyền giữa các vệ tinh, trạm mặt đất và thiết bị đầu cuối của người dùng cuối. Thông tin mô tả đường dẫn phức tạp như vậy cho mỗi gói phải được lưu trữ ở đâu đó. Nơi này được gọi là "siêu dữ liệu".
Siêu dữ liệu thường được sử dụng để biểu thị các phần của gói dữ liệu không chứa thông tin thực tế được truyền đi. Chúng chứa thông tin như độ dài của gói hàng, điểm khởi hành và điểm đến. Có lẽ dữ liệu này có giá trị hơn nội dung của hầu hết các gói. Điều này sẽ cho phép bên quan tâm xem ai được kết nối với ai, khi họ liên lạc và lượng thông tin được chia sẻ.
Như vậy, quyền riêng tư là trung tâm của bất kỳ hệ thống nào hy vọng trở thành xương sống của Internet. Hệ thống bảo mật này sẽ phải giải quyết nhiều vấn đề tiềm ẩn, bao gồm cả việc bản thân các vệ tinh có khả năng ghi dữ liệu hoặc kẻ tấn công chặn các chùm tia được sử dụng để liên lạc giữa vệ tinh và trạm mặt đất. Mã hóa có thể giải quyết một số vấn đề này, chẳng hạn như chặn gói, nhưng sẽ không giải quyết được những vấn đề khác, chẳng hạn như FBI buộc SpaceX ghi lại lưu lượng truy cập từ một người dùng Starlink cụ thể.
Trong blog của mình, Casey thảo luận vấn đề từ đầu, mô tả một hệ thống cung cấp thông tin tối thiểu ở mỗi bước của quy trình định tuyến gói. Hệ thống đơn giản hóa này sẽ phải tính đến những thứ như chuyển động của vệ tinh, mất vệ tinh và một loạt các biến chứng có thể xảy ra khác, nhưng về bản chất, nó có thể hoạt động. Casey đã tính toán rằng ít nhất một bộ định tuyến (hoặc vệ tinh) chỉ có thể truy cập 2-3 bit thông tin, điều này khá đơn giản để gửi một gói và bảo toàn tính toàn vẹn của nó.
Ví dụ mà anh ấy sử dụng để chứng minh phương pháp đơn giản hóa này mô tả một gói hàng đi từ Los Angeles đến New York. Vệ tinh đầu tiên chỉ đơn giản là có một bit chỉ ra rằng nó sẽ truyền gói "về phía đông bắc". Dữ liệu xác định vị trí ban đầu của nó sau đó được xóa khỏi gói và thông tin mới hiển thị hướng cho vệ tinh tiếp theo được tiết lộ trong cùng một không gian 2-3 bit. Vệ tinh nhận chỉ cần biết rằng gói đến từ phía tây nam, gói dài bao lâu và nó cũng cần truyền gói đến phía đông bắc. Hướng đơn giản hóa này được duy trì cho đến khi vệ tinh cuối cùng truyền thông tin đến trạm mặt đất, trạm này sau đó có thể chuyển tiếp gói tin đến người dùng cuối ở New York.
Phương pháp nhắm mục tiêu đơn giản hóa này có thể được kết hợp với một phương pháp chống xâm nhập khác được gọi là hệ thống "giả mạo". Trong ví dụ của Casey, có hai khóa riêng biệt - một cho "thời gian" và một cho "không gian". Mỗi khóa, được yêu cầu ngay cả để truy cập siêu dữ liệu gói, sẽ có hiệu lực trong một khoảng thời gian rất ngắn và sẽ được cập nhật liên tục tùy thuộc vào vị trí địa vật lý của các vệ tinh và thời gian nhận được gói. Ngay cả với một khóa, nếu ai đó quản lý để chặn gói, khóa sẽ hết hạn trong vòng một giây và gói sẽ vô dụng.
Chi tiết về cách hệ thống hoạt động chính xác có thể được xem trên blog của Casey. Không có gì đảm bảo rằng SpaceX sẽ thực hiện một giải pháp như vậy và như chính Casey đã nói, "Tôi đã không chỉ giải quyết vấn đề này trong nhiều năm." Nhưng giải pháp mà anh ấy trình bày rất tao nhã và có khả năng loại bỏ một số vấn đề về quyền riêng tư có thể xảy ra với lãnh thổ đối với bất kỳ mạng không gian phụ thuộc lẫn nhau toàn cầu nào. Ít nhất, việc thảo luận về cách giải quyết vấn đề về quyền riêng tư và hiệu quả có thể giúp Starlink có thêm thời gian được chú ý.
Nhân tiện, Giám đốc điều hành của SpaceX, Elon Musk, nói rằng việc thử nghiệm Internet vệ tinh Starlink ở châu Âu sẽ bắt đầu vào khoảng tháng 2021 đến tháng năm , ông đã thông báo điều này trên trang Twitter của mình.
Ngay sau khi chúng tôi nhận được sự chấp thuận của quốc gia. Điều này là bắt buộc đối với từng quốc gia vì không tồn tại hệ thống phê duyệt trên toàn EU. Có thể sẽ bắt đầu nhận được phê duyệt cuối cùng (có nhiều bước) vào khoảng tháng / tháng .
- Elon Musk (@elonmusk) Tháng Mười Một 2, 2020
Weed lưu ý rằng để khởi chạy Starlink, công ty sẽ phải xin giấy phép ở từng quốc gia riêng lẻ, vì chưa có thông lệ chung của Châu Âu để điều chỉnh các vấn đề như vậy.
Đọc thêm:
Tôi đề nghị chỉnh sửa "...nó ảnh hưởng đến những người yêu thích bầu trời như thế nào..." thành "...nó ảnh hưởng như thế nào đến những người yêu thích bầu trời đầy sao...".
Cảm ơn