SpaceX's Starlink-satellietcluster heeft de laatste tijd veel headline-ruimte gekregen terwijl het in een adembenemend tempo satellieten blijft toevoegen. Veel van deze berichtgeving was gericht op hoe het amateur-skygazers beïnvloedt en hoe het mensen in verre regio's ten goede kan komen. Maar technische details doen er toe, en verder op de blog van Casey Handmer, er was onlangs een discussie over een van de belangrijkste aspecten van hoe Starlink eigenlijk werkt:wat gaat het met zijn gegevens doen?

In netwerktaal, gegevens worden gekwantiseerd in "pakketten, " wat sets van enen en nullen zijn die computers kunnen begrijpen. In het geval van Starlink, deze pakketten zullen stuiteren tussen grondstations en een reeks satellieten die in negen afzonderlijke lage banen om de aarde zijn geparkeerd. Elke baan zal een aantal satellieten bevatten, en het bestreken gebied van elke satelliet zal de satellieten ten noorden en ten zuiden ervan overlappen. Als het sterrenbeeld compleet is, elke plek op aarde zal worden gedekt door ten minste twee Starlink-satellieten.

Toekomstige versies van de satellieten zullen lasers gebruiken om onderling te communiceren. Maar voor nu, ze moeten grondstations gebruiken om met andere satellieten te praten. Daarom, er zal een grote hoeveelheid pakket passeren tussen satellieten, grondstations en eindgebruikersterminals. De informatie die zo'n ingewikkeld pad voor elk pakket beschrijft, moet ergens worden opgeslagen. Dat wordt ergens de 'metadata' genoemd.

Metadata wordt vaak gebruikt om de delen van een datapakket aan te duiden die niet de daadwerkelijke informatie bevatten die wordt doorgegeven. Het bevat informatie zoals de lengte van het pakket, het beginpunt, en de bestemming. Bediscussieerbaar, deze gegevens zijn waardevoller dan de inhoud van de meeste pakketten. Het zou een belanghebbende in staat stellen te zien wie met wie verbonden is, toen ze communiceerden, en hoeveel informatie werd gedeeld. In sommige situaties, zoals toen de koerier van Osama bin Laden een telefoontje aannam van een oude vriend, dit soort metadata kan dodelijke gevolgen hebben.

Privacy staat daarom centraal in elk systeem dat de ruggengraat van internet wil worden. Dat vangnet zal veel potentiële uitdagingen moeten aanpakken, inclusief de satellieten zelf die mogelijk de gegevens loggen of een boosdoener die de stralen onderschept die worden gebruikt om te communiceren tussen een satelliet en een grondstation. Versleuteling kan sommige van deze problemen oplossen, zoals het onderscheppen van pakketten, maar zou anderen niet oplossen, zoals de FBI die SpaceX dwingt om verkeer van een bepaalde Starlink-gebruiker te loggen.

Op zijn blog, Casey pakt het probleem van de grond af aan, het beschrijven van een systeem dat een absoluut minimum aan informatie blootstelt aan elke stap in het pakketrouteringsproces. Dit vereenvoudigde systeem zou rekening moeten houden met zaken als satellietbewegingen, satelliet verlies, en talloze andere mogelijke complicaties, maar in de kern het zou kunnen werken. Casey berekent dat, ten minste, een router (of satelliet) kan worden blootgesteld aan slechts twee tot drie bits informatie, eenvoudig genoeg om het pakket op weg te sturen en de integriteit ervan te behouden.

Het voorbeeld dat hij gebruikt om deze vereenvoudigde methode te laten zien, beschrijft een pakket dat van Los Angeles naar New York reist. De eerste satelliet heeft gewoon een beetje dat aangeeft dat hij het pakket 'noordoost' moet verzenden. Gegevens die de oorspronkelijke locatie identificeren, worden vervolgens uit het pakket verwijderd, en nieuwe informatie die de richting voor de volgende satelliet aangeeft, wordt onthuld in dezelfde twee- tot drie-bits ruimte. De ontvangende satelliet weet gewoon dat er een pakket uit het zuidwesten is aangekomen, hoe lang het pakket is, en dat het ook het pakket naar het noordoosten moet doorgeven. Deze vereenvoudigde directionaliteit wordt voortgezet totdat de laatste satelliet de informatie doorgeeft aan het grondstation, die het pakket vervolgens kan doorgeven aan de eindgebruiker in New York.

Deze vereenvoudigde directionaliteitsbenadering zou worden gecombineerd met een andere anti-hackingtechniek die bekend staat als een "keying" -systeem. In het voorbeeld van Casey er zijn twee aparte toetsen:een voor 'tijd' en een voor 'ruimte'. Elke sleutel, die zelfs nodig is om toegang te krijgen tot de metadata van een pakket, voor een zeer korte periode geldig zou zijn, en zou continu worden bijgewerkt, afhankelijk van de geofysische locatie van de satelliet en hoe laat het pakket werd ontvangen. Zelfs met de sleutel als iemand erin slaagde het pakket te onderscheppen, de sleutel zou binnen een seconde verlopen en het pakket zou onbruikbaar worden.

Details over de exacte werking van het systeem zijn te zien in Casey's blog. Er is geen garantie dat SpaceX een dergelijke oplossing zou implementeren, en zoals Casey zelf zegt, "Ik heb niet jaren alleen aan dit probleem gewerkt." Maar de oplossing die hij presenteert is elegant en zou mogelijk de privacyproblemen kunnen wegnemen die gepaard gaan met het gebied van elk wereldomspannend onderling verbonden ruimtenetwerk. Als er niets tussenkomt, de discussie over een oplossing voor het privacy- en efficiëntieprobleem kan Starlink nog meer tijd in de schijnwerpers geven.