पृथ्वी से परे साइबर खतरे: अंतरिक्ष में विनिर्माण को सुरक्षित करना

हमारा वैश्विक समाज अंतरिक्ष आधारित प्रौद्योगिकियों पर बहुत अधिक निर्भर है। हम में से अधिकांश इस बात से अवगत हैं कि अंतरिक्ष की स्थिति, मौसम और संचार प्रणाली हमारी परिवहन गतिविधियों के लिए महत्वपूर्ण हैं। मैं इस लेख को एक ऐसे विमान पर लिख रहा हूं जो उपग्रहों द्वारा पहचाने गए गंभीर मौसम पैटर्न के आसपास मेरी उड़ान को सुरक्षित रूप से रूट करने के लिए जीपीएस का उपयोग कर रहा है। अगर मैं इस लेख को उड़ान के दौरान समाप्त करता हूं, तो मैं इसे फोर्ब्स में एक जियोसिंक्रोनस संचार उपग्रह के माध्यम से प्रकाशन के लिए अपलोड करूंगा।

फिर भी कई लोगों को यह जानकर हैरानी होगी कि आधुनिक कारखाने भी उपग्रहों पर निर्भर हैं. मैन्युफैक्चरिंग ऑटोमेशन सिस्टम द्वारा प्रदान किए गए समय संकेतों का उपयोग करके कई रोबोटों के संचालन को उनकी उत्पादन लाइनों पर सिंक्रनाइज़ करता है जीपीएस उपग्रहों. वास्तव में, जीपीएस वास्तव में 24 (प्लस स्पेयर) का एक संग्रह है जो परमाणु घड़ियों की परिक्रमा करता है, प्रत्येक लगातार समय डेटा प्रसारित करता है। आपका Uber चार या अधिक उपग्रहों से निकलने वाले समय संकेत में छोटे अंतरों द्वारा निर्देशित होता है, जो आपकी सापेक्ष स्थिति में सिग्नल की देरी से प्रेरित होता है। प्रकाश की गति (299,792,458 मीटर/सेकेंड) को जानकर आपका फोन दूरियों की गणना करता है और सरल त्रिकोणमिति के साथ आपकी स्थिति का पता लगाता है … वैसे भी स्मार्टफोन के लिए आसान।

आधुनिक स्वचालित निर्माण लाइनें न केवल उत्कृष्ट समय पर हैं, वे अत्यधिक परस्पर जुड़ी हुई हैं, दूरस्थ रूप से प्रोग्राम करने योग्य, निगरानी और नियंत्रित हैं। नतीजतन, साइबर डोमेन तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है निर्माताओं के लिए खतरे की जगह. कंप्यूटर डिजाइन स्टेशन और सर्वर हैकर्स के लिए स्पष्ट लक्ष्य हैं, लेकिन किसी भी समझौता किए गए डिजिटल निर्माण प्रणाली से मूल्यवान मालिकाना डेटा प्राप्त हो सकता है। यहां तक ​​कि प्रिंटर प्रोग्राम करने योग्य मशीन टूल्स की फाइलें भी उनके द्वारा उत्पादित उत्पादों के बारे में बहुत कुछ बता सकती हैं। इस जानकारी का नुकसान निर्माता और उनके ग्राहकों की बौद्धिक संपदा से समझौता कर सकता है।

एयरोस्पेस डोमेन में उत्पादित किए जा रहे कई उत्पादों को वर्गीकृत किया जाता है या वे की व्यापक श्रेणी में आते हैं नियंत्रित अवर्गीकृत सूचना (सीयूआई) और विदेशी विरोधियों द्वारा सक्रिय रूप से मांग की जाती है। राज्य प्रायोजित साइबर-घुसपैठियों से औद्योगिक रोबोट, वॉटरजेट कटर और 3 डी प्रिंटर को सुरक्षित करना फैक्ट्री आईटी विभागों के लिए एक चुनौतीपूर्ण कार्य है। इन प्रणालियों के लिए उनके प्रसारण के दौरान प्रोग्रामिंग और भागों की फाइलों को सुरक्षित करना एक समान रूप से महत्वपूर्ण कार्य है जिसे अक्सर नज़रअंदाज कर दिया जाता है।

भेद्यता वास्तविक है। एक दशक से भी पहले एक विंडोज़ कंप्यूटर वायरस, जिसे के रूप में जाना जाता है Stuxnet, सीमेंस S7 प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोल सिस्टम, एक सामान्य निर्माण मशीन नियंत्रक से जुड़े कंप्यूटरों का पता लगाने के लिए इंजीनियर किया गया था। यदि नियंत्रक यूरेनियम संवर्धन सेंट्रीफ्यूज का संचालन करता हुआ दिखाई देता है, तो फाइलें स्थानांतरित कर दी जाती हैं और उस निर्माण प्रक्रिया का संचालन सूक्ष्म रूप से तिरछा हो जाता है। स्टक्सनेट ने ईरान के परमाणु सामग्री के उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से बाधित किया। जबकि स्टक्सनेट को मोटे तौर पर एक संयुक्त यूएस-इजरायल सरकार के प्रयास का उत्पाद माना जाता है, हमें यह मान लेना चाहिए कि हमारे विरोधी सक्रिय रूप से समान साइबर हथियारों का उपयोग कर रहे हैं।

अंतरिक्ष की ओर लौटते हुए, आइए हम कक्षा में रोबोटों के निर्माण के लिए साइबर सुरक्षा के निहितार्थों पर विचार करें। हाँ, अंतरिक्ष आधारित कारखाने एक वास्तविक, उभरता हुआ डोमेन है। माइक्रोग्रैविटी पर्यावरण उन उत्पादों के उत्पादन की अनुमति देता है जिन्हें हम पृथ्वी पर नहीं बना सकते हैं। इनमें आश्चर्यजनक रूप से परिपूर्ण क्रिस्टल, अद्वितीय और अति-शुद्ध सामग्री, क्रांतिकारी दवाएं और यहां तक ​​कि जैव-मुद्रित अंग भी शामिल हैं। इनमें से कुछ उत्पाद, जैसे अल्ट्रा-हाई-परफॉर्मेंस फाइबरऑप्टिक केबल, पर्याप्त मूल्य प्रदान करते हैं जो उन्हें अंतरिक्ष में बनाते हैं - यहां तक ​​​​कि आज की अपेक्षाकृत उच्च उड़ान लागत पर भी - बहुत स्वस्थ लाभ का वादा करता है।

नासा ने माना अंतरिक्ष निर्माण एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में जो एजेंसी के अपने मिशनों को लाभ पहुंचा सकती है। यह एक अंतरिक्ष अर्थव्यवस्था के निकट अवधि के विकास में, अंतरिक्ष पर्यटन के साथ-साथ एक महत्वपूर्ण व्यावसायिक क्षेत्र भी है। मैं हाल ही में जॉनसन स्पेस सेंटर के व्यापार मॉडल की समीक्षा का नेतृत्व कर रहा हूं इन-स्पेस प्रोडक्शन एप्लीकेशन (InSPA) कार्यक्रम। इनस्पा के तहत, नासा आठ से सम्मानित निर्माण टीमों को अंतरिक्ष में अपनी निर्माण परियोजना को उड़ाने का अवसर। नासा और आईएसएस राष्ट्रीय प्रयोगशाला इन मैन्युफैक्चरिंग स्टार्टअप्स को उनके टेस्ट रन के लिए आवश्यक रैक स्पेस और अंतरिक्ष यात्री समय प्रदान करेगा। पुरस्कार विजेताओं को अपने निर्मित उत्पादों को पृथ्वी पर वापस करने के लिए आवश्यक डाउनमास परिवहन भी प्राप्त होगा। इसका उद्देश्य अमेरिकी फर्मों को अंतरिक्ष में पैर जमाना देना है क्योंकि हम लो अर्थ ऑर्बिट (LEO) के व्यावसायीकरण की प्रतीक्षा कर रहे हैं।

कई कंपनियां तैनात करने की योजना बना रही हैं वाणिज्यिक कक्षीय अंतरिक्ष स्टेशन अगले कुछ वर्षों के अंदर। उनके राजस्व मॉडल अक्सर व्यवहार्य अंतरिक्ष निर्माण के उद्भव पर निर्भर करते हैं। जैसा कि आप कल्पना कर सकते हैं, अंतरिक्ष यात्री का समय महंगा है। नासा प्रति घंटे $ 700,000 तक उद्धरण देता है। हालांकि वाणिज्यिक संचालन कम होगा कि बहुत से, अंतरिक्ष निर्माण प्रणालियों को स्वचालित करना एक आवश्यकता है, विकल्प नहीं।

ऑफ-ग्रह निर्माण के लिए अंतिम आवेदन प्रदान कर रहा है आत्मनिर्भरता अंतरिक्ष सुविधाओं के लिए। जब भागों और उपकरण एक अंतरिक्ष स्टेशन पर ब्रेक, साइट पर प्रतिस्थापन मुद्रित करने के लिए यह कहीं अधिक कुशल है। यह लागत को कम करता है, भारी परिवहन देरी को समाप्त करता है, और लचीलापन बढ़ाता है। विफल पुर्जों को नए 3डी प्रिंटर फिलामेंट्स में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है और कच्चे माल के लिए पृथ्वी पर निर्भरता को और कम करते हुए पुनर्मुद्रण किया जा सकता है। रेडवायर रेजोलिथ परियोजना ने चंद्र या मंगल की सतह से रेजोलिथ, अकार्बनिक "गंदगी" के साथ 3डी प्रिंटेड संरचनाओं का निर्माण करके इस दिशा में आशाजनक कदम उठाए हैं। सापेक्षता स्थान, जिसका 3डी प्रिंटेड टेरान रॉकेट है लॉन्च की तैयारी केप कैनावेरल में, किसी दिन स्थानीय रूप से प्राप्त सामग्री का उपयोग करके, मंगल ग्रह पर चंद्रमा पर पूरे रॉकेट को प्रिंट करने की योजना है। स्वचालित इन-स्पेस निर्माण की एक प्रमुख ताकत सामग्री के बजाय पृथ्वी से डिजाइन और अपडेट प्रसारित करने की क्षमता है। यह भी एक गंभीर साइबर सुरक्षा चिंता का विषय है।

इन फ़ाइलों और अन्य संचारों का सुरक्षित स्थानान्तरण महत्वपूर्ण है क्योंकि अंतरिक्ष प्रणालियाँ साइबर हमलों के लिए सिद्ध लक्ष्य रही हैं। यूक्रेन पर आक्रमण करने से एक घंटे पहले रूस ने अंतरिक्ष साइबर हमला वायसैट के केए-सैट नेटवर्क पर, यूक्रेन और यूरोप में कहीं और उपयोगकर्ताओं को डिस्कनेक्ट कर रहा है। वर्तमान में कक्षा में लॉन्च किए जा रहे छोटे उपग्रहों के घातीय प्रसार से दुश्मन राज्यों और गैर-राज्य अभिनेताओं को समान रूप से नए हमले की सतह की पेशकश की जाएगी।

पिछले साल, मुझे ऑक्सफोर्ड में कंप्यूटर विज्ञान का अध्ययन करने वाले रोड्स विद्वान जेम्स पावुर के डीफिल चिरायु (पीएचडी शोध प्रबंध) के लिए बाहरी परीक्षक के रूप में सेवा करने का सम्मान मिला था। डॉ. पावूर का कार्य अंतरिक्ष साइबर सुरक्षा पर पता चला है कि अंतरिक्ष संचार प्रौद्योगिकियां अवरोधन के लिए उल्लेखनीय रूप से कमजोर हैं। सैटेलाइट संचार प्रोटोकॉल कम बैंडविड्थ कनेक्शन से सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन को निचोड़ने को प्राथमिकता देते हैं और प्रकाश की गति से भी अंतरिक्ष-आकार की दूरी को पार करने वाले रेडियो संकेतों से प्रेरित विलंबता से ग्रस्त हैं। ये कारक पारंपरिक सुरक्षा तकनीकों को प्रस्तुत कर सकते हैं, जैसे वीपीएन, अव्यावहारिक और बहुत सारे स्पेस कॉम बस अनएन्क्रिप्टेड हैं। डॉ. पावुर और अन्य लोगों ने दिखाया है कि संभावित नापाक कारणों से संचार धाराओं में नया डेटा सम्मिलित करना भी संभव है। इस तरह के हमले से उत्पाद या निर्माण प्रणाली को ही नुकसान हो सकता है। यह संभावित रूप से एक अंतरिक्ष वाहन या आवास को भी तोड़ सकता है और अंतरिक्ष यात्रियों को नुकसान पहुंचा सकता है। आधुनिक प्रणालियों की अन्योन्याश्रयता को देखते हुए, किसी भी अंतरिक्ष संपत्ति में होने वाली क्षति का एक लहर प्रभाव होगा, संभावित रूप से फर्मों और व्यक्तियों के लिए भारी वित्तीय नुकसान पैदा करना जो कमजोर अंतरिक्ष-आधारित प्रणालियों पर उनकी निर्भरता से पूरी तरह से अनजान हैं।

समाधान निकल रहे हैं। में एक अतिथि प्रोफेसर के रूप में मेरी भूमिका में सुरक्षा विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान (आईएसएसटी) इंपीरियल कॉलेज लंदन में, मुझे इस समस्या का समाधान करने वाले यूके स्थित स्टार्टअप का सामना करना पड़ा। रक्षा 3डी ने एक सुरक्षित स्ट्रीमिंग ट्रांसफर प्रोटोकॉल विकसित किया है जो फ़ाइल स्थानांतरण की आवश्यकता के बिना दूरस्थ स्थानों पर आंशिक डेटा की एक सुरक्षित डिजिटल पुन: आपूर्ति को सक्षम बनाता है, पूर्ण 2D या 3D संपत्ति को प्रसारित करने से जुड़े सुरक्षा जोखिम को समाप्त करता है। यह 3kbps जितनी कम बैंडविड्थ वाले विनिर्माण उपकरणों की एक विस्तृत विविधता के लिए एक सतत, गतिशील स्ट्रीम का उपयोग करके पूरा किया जाता है। यह सक्षम तकनीक अतिरिक्त-स्थलीय सेटिंग्स में सुरक्षित रिमोट निर्माण की नींव प्रदान कर सकती है, और आईएसएस, भविष्य के वाणिज्यिक स्टेशनों और चंद्र सतह पर तेजी से डिजाइन प्रोटोटाइप, पुनरावृत्ति और परीक्षण की अनुमति देगी।

अंतरिक्ष में निर्माण का भविष्य अविश्वसनीय रूप से उज्ज्वल है, लेकिन सतर्कता बरतने की जरूरत है। इससे पहले कि हम "बुरे दिन" का सामना करें, हमें शुरुआत से ही अंतरिक्ष में निर्माण में साइबर सुरक्षा का निर्माण करना चाहिए, न कि किसी की प्रतिक्रिया में।