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几欧元电脑派上大用场,ESA测试太空加密通讯

2019-8-5 环球解密

欧洲宇航局(ESA)向国际空间站(ISS)送去了一个小型方形设备,测试全新的太空通信加密技术。这套设备的核心部件——“树莓派零号”(Raspberry Pi Zero)计算机,只需几欧元。

ESA测试全新的太空通信加密技术所使用的设备成本低廉且体型轻巧。

对称加密是地面通信中常见的一种加密方式。两端有两把一样的“钥匙”,匹配成功即可解密传输的信息。可是这在卫星通信中遇到挑战。因为太空的辐射会导致电脑记忆体中的密钥“比特翻转”(bit flip)而受损,受损的密钥将不再和地面的钥匙匹配,从而无法解密。

目前解决方法是使用专用的防辐射设备对密钥进行保护,但是这个方案成本太高,因此很多小型太空项目并不加密,比如微型立方体卫星(CubeSats)。

英国或在3年内就可为人们提供商业太空旅行机会。

ESA这次测试的“国际商务实验服务加密立方体”(CryptIC)成本低廉,而且设备轻巧,每个立方体设备只有10x10x10厘米大。

ESA介绍说,他们在测试两种解决办法。

一种方法是在硬件上存一个备份密钥,当密钥受损时,迅速取出恢复。但是这种方法可以存储的钥匙数量有限,灵活度不够。

另一种方法是用“可编程字段门阵列”(FPGAs)造出一系列相同的钥匙处理中心,当一个钥匙处理中心被射线损坏时,迅速切换使用其它的处理中心,与此同时受损的处理中心进行自我复位,也就是修复。

两种方法对硬件的需求都很低,ISS那端使用的计算机就是开头提到的几欧元的、装在塑料套里面的“树莓派零号”;地面端仅需ESA位于荷兰技术中心的一台笔记本电脑,经由CryptIC位于布鲁塞尔的运营方发送指令。

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