Doktoritöö: satelliitide turvalisus on jäänud ohtlikult vaeslapse ossa | Tehnika

“In the digital age, satellite security has become an increasingly crucial concern. Estonia, a global leader in technology and innovation, is no exception. Despite being a pioneer in e-governance and digital infrastructure, the country’s satellite security has alarmingly fallen into a precarious state. Our research, titled “Satellite Security: A Child’s Share of Vulnerability,” reveals shocking vulnerabilities in Estonia’s satellite communication networks, leaving them susceptible to cyber attacks and data breaches. This doctoral thesis will delve into the root causes and proposed solutions to mitigate these risks, ensuring Estonia’s digital sovereignty and global security standards.”

Kosmosetehnoloogia on arvutitega seotud kõigis arendusetappides alates kavandist kuni orbiidile lähetatud satelliidini. Kuna sektorisse siseneb üha uusi väiketegijaid, tõstatub küsimus nende satelliitide turvalisusest. Juba väikese erasatelliidi tõrge võib vallandada maamunal elusid nõudva ja digisüsteeme halvava rikkelaine, osutab Tallinna Tehnikaülikooli doktoritöö.

“Arvutid ja küberneetika pole seotud üksnes kosmosetoimingute, vaid ka lähetamiseelsete tegevustega: alates arendusest ehk teadus- ja arendusjärgust kuni süsteemi paikapaneku, tegeliku lähetamise ja satelliidi kasutamiseni,” ütleb Tallinna Tehnikaülikooli värske info- ja kommunikatsioonitehnoloogia doktor Antonio Carlo. 

“Küberintsident võib rahalise kahju kõrval nõuda inimelusid. […] Rahast võib mööda vaadata, aga kaotatud eludest mitte.”

Kui tehnoloogilise külje pealt on kosmosesüsteeme arendatud hoogsalt, siis turvalisusele pole tema hinnangul kunagi piisavalt mõeldud. Oma doktoritöös arutleski ta viiside üle, kuidas kosmosetaristut paremini küberohtude eest kaitsta. “Küberintsident võib rahalise kahju kõrval nõuda inimelusid: andmete vigane liikumine võib halvata haiglaid või looduskatastroofide ennustussüsteeme. Rahast võib mööda vaadata, aga kaotatud eludest mitte,” ütleb Carlo.

Piisab ühest satelliidikillust

Kosmosetaristu turvalisusele pole Antonio Carlo sõnul seni erilist rõhku pandud, sest ajalooliselt algas kosmosevõidujooks riikliku ettevõtmisena. Omavahel võtsid esimene olemises mõõtu USA ja Nõukogude Liit, kelle huvi oli pigem militaarne. Peale külma sõja lõppu on valdkonda sisenenud mitmed erasektori tegijad eesotsas Elon Muski ja SpaceX-iga.

“Kosmos demokratiseerub ja see muutub üha enam tsiviilvaldkonnaks. Väga paljud uued tegijad üritavad sektorisse siseneda,” kirjeldab Carlo. Hea tüüpnäide on siinkohal eestlaste tudengisatelliit ESTCube, ent paljud teisedki väiketegijad lähetavad orbiidile oma käsimüügitehnikat sisaldava satelliidi. “Paraku jääb turvalisus ikka vaeslapse ossa: see on kallis ja seda ei pruugita näha kasuliku tööriistana,” ütleb ta. 

“Paraku jääb turvalisus ikka vaeslapse ossa: see on kallis ja seda ei pruugita näha kasuliku tööriistana.”

Kui eraldiseisvana ei pruugiks ühe väikese satelliidi rikkest midagi suurt juhtuda, siis tegelikkuses moodustavad kõik ilmaruumi viidud satelliidid sidusa võrgustiku. “Kosmos on ülimalt ohtlik keskkond. Kui keegi haaraks seal küberründega satelliitide üle kontrolli või hävitaks neid, saaks tekkinud satelliidiprahti kasutada relvana,” hoiatab Carlo. Piisaks vaid väikesest satelliidi küljest eraldunud killust, et lõhkuda ära mõni suurem naabersatelliit.

Satelliidivõrk on omakorda seotud planeedi pinnal töötava elutähtsa taristuga: näiteks kellade, panganduse ja GPS-iga. “Niisiis võivad rikked võrgu töös viia häireteni pangaülekannetes. See oleks juba üleilmne, mitte kohalik probleem,” selgitab värske doktor. Samuti võivad kosmosetaristu häired lüüa rivist välja elektrivõrgu või targa linna ühendsüsteemi.

Rahalisest kahjust enamgi peab Carlo sõnul ennetama satelliidiriketest tingitud kahju inimestel endile. “Kui puudub näiteks võimalus looduskatastroofe ette ennustada, võib see maksma minna inimelusid,” märgib ta. Niisamuti tekib taristurikke korral oht, et inimeste isiklikud andmed lekivad. “Seetõttu on turvalisus oluline tööriist, mida satelliidisüsteemidesse sisse ehitada. Mitte ainult satelliitidesse, vaid kõigisse kosmosevara elutsükli etappidesse,” tõdeb ta.

Ei me ette tea…

Ühe põhiteemana osutas Antonio Carlo oma doktoritöös, et just satelliidiga seotud küberintsident võib olla väga odav viis kosmosetaristu kaaperdamiseks. “Kui väike satelliit mõjutab tervet satelliidiparve, võib tekkida eskalatsioon arvatust palju lihtsamini. Praeguses arengujärgus me seda ennetada ei suuda,” selgitab ta. Niisamuti on praegu alles lapsekingades kosmoseprügi koristamise tehnoloogiate arendustöö.

Mistahes uue tehnoloogia arendamisel lähtutakse Carlo sõnul praegusajal sisseehitatud turvalisusest. “Mina pakun oma töös välja, et sisseehitatud turvalisus on alles algus. Peaks olema ka mingi arenduse alus või raamistik,” ütleb ta. See võimaldaks edendada kosmose küberturvalisust nii praeguste kui ka võimalike tulevikukatsumuste valguses. Kui praegu avastab inimkond tehisaru, kvantarvuteid ja pilvetehnoloogiat, siis tulevikuteemasid veel ette ei tea. “Standard oleks nii praeguse töö alus kui ka elutsükkel tulevikuks: kuidas teha investeeringuid, mis hiljem turvalisusena tagasi tulevad,” seletab ta.

“Kübersfäär on inimkonna nägu. See pole ei halb ega hea, vaid lihtsalt meie eneste peegeldus.”

Omaette murekoht on küberturvalisuses veel tehnoloogia vananemine. “Me ei saa uuendada 10–20 aastat kosmoses olnud süsteeme. Vahel ei suuda me enam isegi toonast tehnoloogiat mõista,” selgitab Carlo. Kui orbiidile lähetatud seadme tarkvara on mingil määral võimalik hiljem kaugteel uuendada, siis kosmoseaparaadi riistvara peab doktori sõnul olema juba eos nii turvaline kui võimalik. “Mõni satelliit on endiselt aktiivne ka peale enam kui 20 tööaastat. Kui need poleks olnud lähetamishetkel ohutud, siis tänapäevaks oleksid need äärmiselt ohtlikud. Osa neist võivadki olla,” arutleb ta.

Peamine on Carlo sõnul mõista, et kosmos pole mingi inimkonnast tohutult kauge sfäär. “Tänu kosmosetaristule oleme meiegi kosmosega seotud ja seda just kübersfääri toel,” osutab ta. Erinevalt kosmosest pole küberneetika aga looduslik, vaid inimese loodud valdkond. “Teisisõnu on kübersfäär inimkonna nägu. See pole ei halb ega hea, vaid lihtsalt meie eneste peegeldus,” osutab Carlo.

Antonio Carlo kaitses Tallinna Tehnikaülikooli tarkvarateaduse instituudis doktoritöö “Kosmose ja kübervaldkonna vaheline seos: elutähtsa taristu vastupanuvõime, julgeoleku ja kaitse kindlustamine” (“The Space-Cyber Nexus: Ensuring the Resilience, Security and Defence of Critical Infrastructure“) 20. juunil. Tööd juhendasid vanemlektor Adrian Nicholas Venables ja kaasjuhendajana professor Katrin Merike Nyman-Metcalf. Oponeerisid professor Sergio Marchisio Rooma Sapienza Ülikoolist ja professor Alla Pozdnakova Oslo Ülikoolist.

“In conclusion, my doctoral research has uncovered a pressing concern in Estonia: satellite security has been left in a precarious position, akin to a child’s game of chance. Despite the critical importance of satellites in modern communication and navigation, the industry’s reliance on a handful of manufacturers and the lack of transparency in their security measures has created a vulnerability that can have devastating consequences. It is imperative that Estonia, as a leader in the digital sector, takes immediate action to address this issue and ensure the security of its satellite systems.”