מקבץ לווין SpaceX Starlink תופס יותר ויותר כותרות לאחרונה כשהיא ממשיכה להוסיף לוויינים בקצב עוצר נשימה. חלק גדול מהתאורה הזו בחדשות התמקד כיצד היא משפיעה על צופים בשמיים וכיצד היא יכולה להועיל לאנשים באזורים מרוחקים. אבל פרטים טכניים חשובים, ו בלוג קייסי האנדמר דנה לאחרונה באחד ההיבטים החשובים ביותר של איך Starlink עובד בפועל - מה היא תעשה עם הנתונים שלה?
בז'רגון הרשתות, הנתונים מכומתים ל"מנות", שהן קבוצות של אחדות ואפסים שמחשבים מבינים. במקרה של Starlink, מנות אלה ישודרו בין תחנות קרקע וסדרה של לוויינים הממוקמים ב-9 מסלולי כדור הארץ נפרדים. כל מסלול יכיל מספר לוויינים, ושטח הכיסוי של כל לוויין יחפוף ללוויינים מצפון ומדרום לו. כאשר קבוצת הכוכבים תיווצר במלואה, כל מטר על פני כדור הארץ יכוסה על ידי לפחות שני לווייני Starlink.
גרסאות עתידיות של הלוויינים ישתמשו בלייזרים כדי לתקשר זה עם זה. אבל לעת עתה הם יצטרכו להשתמש בתחנות קרקעיות כדי לתקשר עם לוויינים אחרים. לכן, ישודרו מספר רב של מנות בין לוויינים, תחנות קרקע ומסופי משתמש קצה. המידע המתאר נתיב כה מפותל עבור כל חבילה חייב להיות מאוחסן איפשהו. המקום הזה נקרא "מטא נתונים".
מטא נתונים משמשים בדרך כלל לציון חלקים של חבילת נתונים שאינם מכילים את המידע המועבר בפועל. הם מכילים מידע כמו אורך החבילה, נקודת המוצא והיעד. אולי הנתונים האלה יקרים יותר מהתוכן של רוב החבילות. זה יאפשר למעוניין לראות מי קשור למי, מתי התקשר וכמה מידע שותף.
ככזו, הפרטיות היא מרכזית בכל מערכת שמקווה להפוך לעמוד השדרה של האינטרנט. מערכת אבטחה זו תצטרך לטפל בבעיות פוטנציאליות רבות, כולל הלוויינים עצמם שעלולים להקליט נתונים, או תוקף שיירט את הקורות המשמשות לתקשורת בין הלוויין לתחנת הקרקע. הצפנה יכולה לפתור חלק מהבעיות הללו, כמו יירוט מנות, אבל לא תפתור אחרות, כמו ה-FBI שמכריח את SpaceX לרשום תעבורה ממשתמש אחד מסוים של Starlink.
בבלוג שלו, קייסי דן בבעיה מהיסוד, ומתאר מערכת המספקת מינימום של מידע בכל שלב בתהליך ניתוב המנות. המערכת הפשוטה הזו תצטרך לתת את הדעת על דברים כמו תנועת לוויין, אובדן לווין ושלל סיבוכים אפשריים אחרים, אבל בעצם זה יכול לעבוד. קייסי חישב שלפחות נתב (או לוויין) יכול לגשת רק ל-2-3 ביטים של מידע, וזה די פשוט לשלוח חבילה ולשמור על שלמותה.
הדוגמה שבה הוא משתמש כדי להדגים את המתודולוגיה הפשוטה הזו מתארת חבילה שעוברת מלוס אנג'לס לניו יורק. ללוויין הראשון פשוט יש מעט שמעיד שהוא צריך לשדר את החבילה "צפון מזרח". לאחר מכן, הנתונים המזהים את מיקומו המקורי מוסרים מהחבילה, ומידע חדש המראה את הכיווניות של הלוויין הבא נחשף באותו שטח של 2-3 סיביות. הלוויין הקולט פשוט יודע שהחבילה הגיעה מדרום מערב, מה אורך החבילה, ושהוא צריך גם להעביר את החבילה לצפון מזרח. כיווניות פשוטה זו נשמרת עד שהלוויין האחרון ישדר את המידע לתחנת הקרקע, אשר לאחר מכן יכולה להעביר את החבילה למשתמש הקצה בניו יורק.
ניתן לשלב גישת מיקוד מפושטת זו עם שיטה נוספת נגד חדירה המכונה מערכת "התעסקות". בדוגמה של קייסי, ישנם שני מפתחות נפרדים - אחד עבור "זמן" ואחד עבור "מרחב". כל מפתח, שנדרש אפילו כדי לגשת למטא-נתונים של החבילות, יהיה תקף לפרק זמן קצר מאוד ויעודכן כל הזמן בהתאם למיקום הגיאופיזי של הלוויינים ולזמן קבלת החבילה. אפילו עם מפתח, אם מישהו יצליח ליירט את החבילה, המפתח יפוג תוך שנייה והחבילה תהיה חסרת תועלת.
פרטים על איך המערכת עובדת בדיוק ניתן לראות בבלוג של קייסי. אין שום ערובה ש-SpaceX תטמיע פתרון כזה, וכפי שאומר קייסי עצמו, "לא עבדתי רק על הבעיה הזו במשך שנים". אבל הפתרון שהוא מציג הוא אלגנטי ועלול לחסל כמה מבעיות הפרטיות שעלולות לבוא עם הטריטוריה עבור כל רשת חלל עולמית תלויה הדדית. לכל הפחות, דיון כיצד לפתור את בעיית הפרטיות והיעילות יכול לתת ל-Starlink עוד יותר זמן באור הזרקורים.
אגב, מנכ"ל SpaceX, אילון מאסק, אמר כי בדיקות האינטרנט הלוויין Starlink באירופה יתחילו בערך בפברואר-מרץ 2021, הוא הודיע על כך בעמוד הטוויטר שלו.
ברגע שנקבל אישור מדינה. זה נדרש לכל מדינה בנפרד, מכיוון שלא קיימת מערכת אישור כלשהי באיחוד האירופי. כנראה שתתחיל לקבל אישורים סופיים (יש הרבה צעדים) בסביבות פברואר / מרץ.
- אילון מוסק (@elonmusk) 2 בנובמבר 2020
וויד ציין שכדי להשיק את Starlink, החברה תצטרך לקבל אישורים בכל מדינה בנפרד, מכיוון שעדיין אין נוהג אירופאי משותף להסדרת נושאים כאלה.
קרא גם:
אני מציע לערוך את "...איך זה משפיע על אוהבי שמיים..." לצר ומדויק יותר "...איך זה משפיע על אוהבי שמיים זרועי כוכבים...".
תודה