La Agencia Espacial Europea utiliza Raspberry Pi para resolver el rompecabezas del cifrado con los satélites

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¿Cómo se comunica la Agencia Espacial Europea (ESA) de forma segura con los satélites y las misiones espaciales?

Sorprendentemente, hasta hace relativamente poco tiempo, a menudo no implementaba seguridad en las comunicaciones, algo que continua sucediendo para los satélites más pequeños y baratos como CubeSats.

Ahora la ESA espera que un experimento, que consiste en un pequeño módulo construido alrededor de una placa Raspberry Pi Zero controlada desde un ordenador portátil en la tierra, solucione este hipotético problema de seguridad a un coste muy bajo.

Lo han llamado Cryptography ICE Cube (o CryptIC), mide solo 10x10x10 cm, y es una creación de un departamento especial de la ESA llamado Servicio de Experimentos Comerciales Internacionales, o ICE Cubes para abreviar.

Actualmente está instalado en el Cygnus NG-11, lanzado en abril de 2019, la caja CryptIC es una pequeña unidad protegida de los altos niveles de radiación que se encuentran en el espacio utilizando un revestimiento de plástico.

Sin embargo, si bien el recubrimiento protege la electrónica de la peor radiación, no es suficiente para detener la interferencia con los microprocesadores utilizados para hacer posible el cifrado. El ingeniero de seguridad de productos de software de la ESA, Emmanuel Lesser, explica:

En órbita, el problema ha sido que los efectos de la radiación espacial pueden comprometer la clave dentro de la memoria de la computadora causando “modificaciones en los bits”.

Esto es suficiente para interrumpir la comunicación, ya que las claves utilizadas en la tierra y en el espacio ya no coinciden.

La solución tradicional es utilizar equipos resistentes a la radiación, pero son muy caros.

En cambio, el CryptIC está probando la viabilidad del uso de núcleos de microprocesador basados ​​en arreglos de compuerta programables en el campo (FPGA), que ofrecen redundancia en caso de que un núcleo se vea afectado por la radiación.

Si un núcleo falla, otro puede intervenir, mientras que el núcleo defectuoso vuelve a cargar su configuración, reparándose así mismo.

Una segunda vía está analizando el uso de una clave de respaldo integrada en el CryptIC, que no puede verse comprometida desde la tierra.

El módulo también integra un pequeño dosímetro de “puerta flotante” diseñado por el CERN que mide los niveles de radiación. Mientras tanto, el equipo incluso está probando diferentes chips de memoria flash para ver cuál funciona mejor.

El equipo comenzará a probar la protección del módulo contra el cambio de bits de cifrado en unas semanas, después de lo cual estará en funcionamiento durante un año para asegurarse de que sea lo suficientemente fiable como para ser utilizado en misiones reales.

Evidentemente, el proyecto todavía tiene que resolver algunos problemas. Pero dado el reciente crecimiento de los satélites de bajo coste, tal vez sea sorprendente que nadie haya podido resolver este complejo punto hasta ahora.

 

 

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