08 — Aizsardzības Telekomunikācijas

Telekomunikācijas misijas kritiskām vidēm

Šifrēti satelītu savienojumi, projektēti pret pārtveršanu.

NeoSat ir satelītu telekomunikāciju programma augstas drošības, misijas kritiskai lietošanai. Tas ir komunikāciju darbs — nevis ieroču izstrāde — un metodes, kas to padara grūti pārtveramu, šeit aprakstītas tikai principā.

Premisa

Komunikācija ir tikai tik droša, cik tās vājākā fiziskā virsma. NeoSat sākas no šī fakta un strādā uz āru.

Šī joma ir satelītu telekomunikācijas vidēm, kur savienojumu nedrīkst pārtvert, pasliktināt vai klusi novērot: misijas kritiskām operācijām un drošības spēkiem. Es vēlos būt precīzs par to, ko tas nozīmē un ko nē. Tā ir izturīgu, konfidenciālu komunikācijas kanālu inženierija pa satelītu — ziņojumu droša pārvietošana. Tā nav ieroču izstrāde, un nekas šajā lapā nav jālasa šādi.

Interesantais ierobežojums ir tas, ka parastā šifrēšana pieņem, ka transports zem tās ir tikai neuzticams, nevis aktīvi izzondēts fiziskajā slānī. Kontekstiem, kuriem NeoSat ir būvēts, šis pieņēmums ir pārāk dāsns. Tāpēc darbs aptver visu kaudzi vienlaikus: radiofrekvences un satelītu aparatūru, materiālus, kas to ekranē un izolē, kriptogrāfiju, kas aizsargā lietderīgo slodzi, un arhitektūru, kur drošība ir pirmais ierobežojums, nevis pēdējā funkcija.

Tālāk šī sistēma tiek aprakstīta principā. Konkrēti identifikatori, parametri, algoritmi un izgatavošanas metodes ir apzināti izlaisti. Tie tiek paturēti kā patentēti, un to atklāšana sagrautu to būvēšanas mērķi.

0

satelītu operatori, kas tiek izmantoti tieši: Iridium, Globalstar, Inmarsat

4.

konstelācija pētniecībā un attīstībā — Starlink integrācija, strādājot ar SpaceX komplektu

0

disciplīnas, kas saplūst vienlaikus: RF, materiāli, kriptogrāfija, arhitektūra

ASV

paredzētais izvietošanas konteksts — misijas kritiskās drošības komunikācijas

Programma

NeoSat — Intellicore LLC programma.

Ekranēts RF korpuss ar mazu antenu — abstrakts, bez identifikatoriem.

Kas ir NeoSat

Ultrašifrētas satelītu telekomunikācijas, būvētas no fiziskā slāņa uz augšu.

NeoSat ir Intellicore LLC programma, ASV uzņēmuma, kurā esmu līdzdibinātājs un CTO. Tas piegādā ultrašifrētas satelītu telekomunikācijas, kas paredzētas drošības spēkiem, kuri darbojas misijas kritiskos apstākļos, kur savienojuma konfidencialitāte un integritāte nav izvēles.

Tā divas atšķirīgās idejas ir šifrēšanas pieeja, kas noenkurota fiziskos kristālos, nevis tikai programmatūras šifros, un fiziskā izolācija: ekranētas, izolētas plates, kas sazinās magnētiski metāliskos korpusos, kas projektēti pret pārtveršanu. Abas šeit aprakstītas tikai principa līmenī.

  • Intellicore LLC programma — reģistrēts ASV uzņēmums
  • Vērsta galvenokārt uz ASV drošības lietojumiem
  • Testēšana un izmēģinājumi tiek organizēti
  • Konkrētās metodes paturētas kā patentētas
Koncepcija

Abstrakts skats uz savienojumu un tā izolāciju.

konstelācija šifrēts teksts šifrēts teksts aizsargāts mezgls kripto radio atklātais teksts paliek iekšpusē aizsargāts līdzgaitnieks radio kripto atklātais teksts paliek iekšpusē

Diagramma — šifrēts savienojums, abstrakti

Lietderīgā slodze tiek aizsargāta, pirms tā vispār sasniedz antenu.

Vienkāršots, abstrakts skats: ziņojums tiek šifrēts izolētā posmā, nodots radio posmam un nogādāts pa jebkuru konstelāciju, kas piemērota misijai. Atklātais teksts nekad nepamet aizsargāto iekšpusi; tikai šifrētais teksts šķērso ēteru.

Šī diagramma ir apzināti vispārīga. Tā parāda idejas formu, nevis īstenošanu.

ekranēts korpuss — alumīnijs + Mu-metal klase ārējais lauks noraidīts posms A izolēts posms B izolēts magnētiska savienošana nav atklāta savienojuma

Diagramma — fiziskā izolācija, abstrakti

Magnētiska savienošana ekranēta metāliska apvalka iekšpusē.

Otrs abstrakts skats, šoreiz korpusa iekšpusē. Atlasītie posmi tiek fiziski atdalīti un savienoti magnētiski, nevis caur atklātiem savienojumiem, kamēr ekranēšanas apvalks no alumīnija un Mu-metal klases metāla notur un noraida laukus.

Atkal vispārīgs ar nolūku: izolācijas princips, bez reālas ģeometrijas, materiālu kvalitātēm vai parādītām saskarnēm.

Trīs skati

Sistēma, izpētīta no trim leņķiem.

Būvējot uz lielākajām orbītā jau esošajām konstelācijām.

Es strādāju tieši ar satelītu nodrošinātājiem, kas darbina lielākās komerciālajiem un institucionālajiem savienojumiem pieejamās konstelācijas: Iridium, Globalstar un Inmarsat. Pie katra pieiet caur tā paša izstrādes komplektu, lai savienojuma slānis tiek būvēts pret operatora dokumentēto uzvedību, nevis pret pieņēmumiem.

Izvēle ir apzināta. Pārklājuma ģeometrija, latentuma profils un savienojuma budžeta rezerves atšķiras starp konstelācijām, un komunikācijas sistēma, kas paredzēta misijas kritiskai lietošanai, nevar būt atkarīga no viena ceļa. Izturēties pret operatoriem kā pret savstarpēji aizvietojamiem transportiem — izvēlētiem pēc misijas, nevis pēc ieraduma — ir daļa no dizaina.

  • Iridium — savstarpēji saistīts zemās Zemes orbītas tīkls, gandrīz globāls aptvērums
  • Globalstar — izliekta cauruļvada arhitektūra reģionāliem, zemāka latentuma savienojumiem
  • Inmarsat — ģeostacionāra jauda noturīgām, augstāka caurlaiduma sesijām
  • Starlink (SpaceX) — pašlaik pētniecībā un attīstībā, izstrādājot pret publicēto komplektu
Nostāja

Abstrakti parametri, norādīti bez operatīvas detaļas.

Augsta līmeņa nostāja, nevis specifikācija. Operatori, izolācija un arhitektūra ir nosaukti; metodes aiz tiem nē.

NeoSat — nostāja (abstrakta)

Joma
satelītu telekomunikācijas
Operatori (izmantoti)
Iridium · Globalstar · Inmarsat
Operators (P&A)
Starlink / SpaceX
Savienojuma nostāja
operatoram agnostiska, pēc misijas
Šifrēšanas pamats
kristālos noenkurots, patentēts
Izolācija
ekranētas plates · magnētiska savienošana
Korpuss
alumīnijs + Mu-metal klase
Draudu nostāja
pret pārtveršanu izturīga pēc dizaina
Paredzētais konteksts
ASV misijas kritiskie / drošības spēki
Programmas statuss
izstrādē · izmēģinājumi tiek organizēti
Atklātā detaļa
tikai principi — metodes paturētas
Ceļš

No misijas ietvara līdz kontrolētiem izmēģinājumiem.

Kā NeoSat savienojums izveidojas

  1. 01 Misijas ietvars Definēt kontekstu, pārklājuma ģeometriju un draudu nostāju pirms jebkura aparatūras lēmuma.
  2. 02 Operatora izvēle Izvēlēties konstelāciju pēc misijas no katra komplekta dokumentētās uzvedības.
  3. 03 Kripto un izolācija Sasaistīt kristālos noenkuroto šifrēšanu ar ekranētu, fiziski izolētu plates dizainu.
  4. 04 Korpusa būve Izgatavot metālisko korpusu; novirzīt atlasītos posmus caur magnētisko savienošanu.
  5. 05 Izmēģinājumi Organizēt kontrolētu testēšanu misijas kritiskās izvietošanas virzienā.
Saplūšana

Kāpēc tas smeļas no vairākām disciplīnām vienlaikus.

NeoSat ir skaidrākais gadījums, kāds man ir, par darbu, ko neviena atsevišķa disciplīna nevarētu radīt. Radio un satelītu inženierija nosaka savienojumu; materiālu inženierija to ekranē un izolē; lietišķā kriptogrāfija aizsargā lietderīgo slodzi; un drošība-vispirms arhitektūra izlemj, kā visi trīs savienojas, neatstājot izmantojamu šuvi.

Šo četru turēšana kopā ir būtība. Kriptogrāfs, kas nodod specifikāciju aparatūras komandai, kas nodod korpusu materiālu darbnīcai, zaudē informāciju katrā robežā — un robežas ir tieši tur, kur pret pārtveršanu izturīga sistēma tiecas neizdoties. Visas koncepcijas turēšana vienā galvā ir tas, kā šuves noslēdzas.

01

RF un satelītu aparatūra

Savienojumu projektēšana un integrācija caur Iridium, Globalstar un Inmarsat izstrādes komplektiem, ar Starlink integrāciju aktīvā pētniecībā un attīstībā.

02

Materiāli un ekranēšana

Korpusu projektēšana alumīnijā un Mu-metal klases metālos, pielietojot magnētisko un elektromagnētisko uzvedību fiziskās izolācijas virzienā.

03

Lietišķā kriptogrāfija

Patentēta šifrēšana, noenkurota fiziskos kristālos, nevis tikai programmatūras šifros — metodes paturētas kā patentētas.

04

Drošība-vispirms arhitektūra

Draudu modelis, izolācijas robežas un atslēgu apstrāde, kas tiek uzskatīti par pirmo dizaina ierobežojumu, nevis vēlāku papildinājumu.

Tās ir telekomunikācijas misijas kritiskām vidēm — ziņojumu droša pārvietošana, nevis ieroču būvēšana.

Par atklāšanu

Noslēguma piezīme, norādīta skaidri. Viss iepriekš minētais ir apzināti abstrakts. Nav reālu identifikatoru, nav aģentūru nosaukumu, nav operatīvu detaļu un nav īstenošanas detaļas — pēc dizaina, nevis izlaiduma dēļ.

Šifrēšanas algoritmi, uz kristāliem balstītā atslēgu veidošana, korpusa ģeometrija un materiālu kvalitātes, un izolācijas saskarnes tiek paturētas kā patentētas. NeoSat ir vērsts galvenokārt uz ASV drošības lietojumiem, un testēšana un izmēģinājumi tiek organizēti. Ja jūsu darbam vajadzīgs šāds konfidencialitātes līmenis satelītu savienojumā, saruna var iet dziļāk saskaņā ar atbilstošiem noteikumiem.

Konstelācijas

Kāpēc vairākas orbītas, nevis tikai viena.

Savienojums, kas nedrīkst neizdoties, nevar būt atkarīgs no viena ceļa. Orbītas ģeometrija ir daļa no drošības argumenta, nevis tikai pārklājuma kartes.

Trīs konstelācijas, ko es izmantoju, atrodas dažādās debesu daļās un tādēļ uzvedas atšķirīgi. Savstarpēji saistīts zemās Zemes orbītas tīkls maršrutē starp satelītiem un sasniedz gandrīz jebkuru vietu ar zemu latentumu; izliekta cauruļvada izkārtojums tur ceļu vienkāršu pār reģionu; ģeostacionārs nospiedums tur fiksētu skatu un notur caurlaidumu. Neviens no tiem nav stingri labāks — katrs ir pareizā atbilde uz citu misiju.

Izturēties pret operatoriem kā pret savstarpēji aizvietojamiem transportiem, izvēlētiem pēc misijas, nevis pēc ieraduma, nozīmē, ka pasliktināts vai apstrīdēts ceļš ir atteices pārslēgšana, nevis kļūme. Zemāk redzamais punkts ir konceptuāls. Tas parāda, kā orbītas saistās, nevis kā konkrēts savienojums tiek nodrošināts, un nav parādīti reāli parametri.

LEO tīkls — savstarpēji saistīts GEO — fiksēts aizsargāts mezgls tikai šifrēts teksts tīkla lēciens izliekts cauruļvads GEO savienojums

Diagramma — konstelācijas ceļi, abstrakti

Viens zemes mezgls, vairāki ceļi augšup.

Vienkāršots skats uz to pašu aizsargāto mezglu, kas sasniedz orbītu pa vairāk nekā vienu maršrutu: savstarpēji saistītu LEO tīklu, reģionālu izliekta cauruļvada lēcienu un ģeostacionāru ceļu. Savienojuma slānis izvēlas starp tiem pēc misijas; šifrētais teksts ir viss, kas jebkad pamet zemi.

Vispārīgs ar nolūku — attēls parāda operatoram agnostiskas maršrutēšanas formu, nevis kādu reālu savienojuma plānu.

Orbītas raksturlielumi (abstrakti)

LEO tīkls
savstarpēji saistīts, gandrīz globāls, zems latentums
Izliekta cauruļvada LEO
reģionāls, vienkāršāks zemes ceļš
GEO
fiksēts nospiedums, noturīgs caurlaidums
Izvēles kritērijs
pārklājuma ģeometrija + savienojuma budžets
Atteices pārslēgšana
operatoram agnostiska, pēc misijas
Atklātā detaļa
tikai principi — metodes paturētas
Šifrs, slāņos

Ko šeit patiešām nozīmē lietderīgās slodzes aizsargāšana.

izolācijas robeža — atklātais teksts paliek iekšpusē atslēgu dzīves cikls — ģenerēšana · glabāšana · izņemšana patentēts šifrs kristālos noenkurota entropija šifrēts teksts slāņi nosaukti — metodes paturētas kā patentētas

Diagramma — slāņota aizsardzība, abstrakti

Entropija, šifrs, dzīves cikls, robeža — viena kaudze.

Abstrakta kaudze, nevis specifikācija. Fiziska, kristālos noenkurota entropija baro patentētu šifru; atslēgu dzīves cikls atrodas ap to; un izolācijas robeža garantē, ka tikai šifrētais teksts jebkad pamet aizsargāto iekšpusi. Katrs slānis ir nosaukts; neviens nav detalizēts.

Es aprakstu slāņu secību un nodomu, un neko vairāk. Algoritmi, kristālu izvēle un sagatavošana, un atslēgu dzīves cikls tiek paturēti kā patentēti — to publicēšana sagrautu to būvēšanas mērķi.

01

Fiziskais entropijas avots

Atslēgu materiāls ir noenkurots fiziskā, uz kristāliem balstītā struktūrā, nevis iegūts tikai no programmatūras. Princips ir norādīts; avots un sagatavošana tiek paturēti.

02

Patentētais šifrs

Mērķim būvēts algoritms, nevis no plaukta paņemta bibliotēka, lai kriptogrāfiskais stāvoklis būtu piesaistīts aparatūrai, uz kuras tas darbojas. Parametri tiek paturēti.

03

Atslēgu dzīves cikls

Atslēgu ģenerēšana, glabāšana un izņemšana tiek uzskatīta par daļu no draudu modeļa, nevis operatīvu vēlāku pārdomu. Dzīves cikls tiek paturēts.

04

Izolācijas robeža

Atklātais teksts pastāv tikai aizsargātajā iekšpusē. Viss, kas šķērso ēteru, ir šifrēts teksts. Robeža ir pirmais dizaina ierobežojums.

Apvalks

Ekranēšana un izolācija no trim pusēm.

NeoSat materiālu puse ir tur, kur dzīvo lielākā daļa abstrakcijas, jo tā ir vieta, kur visnoderīgākā detaļa būtu arī visjutīgākā. Ko es varu norādīt, ir vispārīgs un aizstāvams: jebkurš vadītājs, kas nes signālu, arī izstaro, un jebkurš korpuss, kas nav apzināti projektēts, gan izlaidīs savus paša laukus, gan ielaidīs ārējos. Sistēmai, kas paredzēta pretoties pārtveršanai, tas jāuztver kā sākotnējais nosacījums.

Trīs zemāk redzamie skati apraksta argumentāciju principā — kāpēc fiziskais slānis ir svarīgs, kā materiāli tiek izvēlēti tam, ko tie dara labi, un kāpēc vada noņemšana noņem pieslēgumu. Nekur neparādās ne ģeometrija, ne kvalitātes, ne apstrādes, ne saskarnes.

Fiziskais slānis ir reāla uzbrukuma virsma.

Parastā drošība izturas pret transportu kā neuzticamu, bet pasīvu. Misijas kritiskos kontekstos šis pieņēmums ir pārāk dāsns: atklāta kopne, savienotājs vai antenas celiņš, kas izstaro vairāk, nekā tam vajadzētu, var kļūt par pārtveršanas virsmu ilgi pirms šifrs vispār tiek izaicināts.

Vispārējs, aizstāvams konteksts: jebkurš vadītājs, kas nes signālu, arī izstaro, un jebkurš korpuss, kas nav apzināti projektēts, izlaidīs un ielaidīs laukus. NeoSat izturas pret šo fiziku kā pret dizaina ievadi, nevis pieļaujamu nejaušību. Konkrētā ģeometrija un kvalitātes tiek paturētas.

  • Izstarotās emisijas uzskatītas par pārtveršanas virsmu
  • Korpuss projektēts, lai noturētu un noraidītu laukus
  • Fizika uzskatīta par dizaina ievadi, nevis vēlāku pārdomu
projektēts apvalks — alumīnijs + Mu-metal klase aizsargāta iekšpuse ārējais lauks noraidīts ārējais lauks noraidīts iekšējie lauki noturēti — ģeometrija paturēta

Diagramma — lauka noturēšana, abstrakti

Apvalks, kas tur laukus iekšā un ārā.

Konceptuāls šķērsgriezums: aizsargāta iekšpuse, ko ieskauj apvalks no alumīnija un Mu-metal klases metāla. Iekšējie lauki tiek noturēti; ārējie lauki tiek noraidīti pie robežas. Attēls ir princips, nevis būve.

Nav reālas ģeometrijas, nav biezumu, nav slāņojuma secības — tikai ideja, ka robeža veic apzinātu darbu.

Programmas ceļš

Kur darbs ir bijis un kurp tas iet.

NeoSat nesākās kā produkta ceļvedis; tas sākās kā četras disciplīnas, ko tur kopā, līdz tās pārstāja zaudēt informāciju pie robežām. Zemāk redzamā gaita ir aprakstīta augstā līmenī, tāpat kā viss pārējais šeit — darba secība, nevis tā operatīvā detaļa.

  1. Pamati Disciplīnas saplūdušas RF, materiāli, kriptogrāfija un droša arhitektūra apvienoti zem vienas dizaina ieceres, nevis nodoti starp komandām.
  2. Operatori Trīs konstelācijas izmantotas Iridium, Globalstar un Inmarsat katrs integrēts pret savu izstrādes komplektu, ar savienojuma uzvedību, būvētu no dokumentētās uzvedības.
  3. P&A Atvērts ceturtais ceļš Starlink integrācija iegāja aktīvā pētniecībā un attīstībā, strādājot ar publicēto SpaceX komplektu.
  4. Tagad Izmēģinājumi tiek organizēti Tiek organizēta kontrolēta testēšana misijas kritiskās izvietošanas virzienā. Detaļas tiek paturētas kā patentētas.
Saplūšana, atkārtoti formulēta

Četras disciplīnas, viena dizaina iecere.

Ir vērts to atkārtoti formulēt skaidri, jo tā ir daļa, ko visvieglāk zaudēt. NeoSat nav šifrs ar pieskrūvētu antenu, ne arī korpuss ar programmatūru iekšā. Tā ir apzināta radiofrekvences inženierijas, materiālu, lietišķās kriptogrāfijas un drošība-vispirms arhitektūras saplūšana — turēta vienā dizaina iecerē, lai šuves starp tām nebūtu vieta, kur sistēma neizdodas.

Katra disciplīna veic konkrētu darbu, un vērtība slēpjas tajā, kā tās pastiprina viena otru. Es turu aprakstus abstraktus aiz tā paša iemesla visā: metodes un identifikatori tiek paturēti kā patentēti, un saplūšana ir tieši tas, ko būtu visnoderīgāk atklāt un viskaitīgāk publicēt.

01

Savienojums nosaka kanālu

RF un satelītu inženierija izlemj aptvērumu, latentumu un savienojuma budžeta rezervi pēc misijas pa izmantotajām konstelācijām.

02

Materiāli notur līniju

Ekranēšana un izolācija neļauj fiziskajam slānim kļūt par vājāko virsmu — aprakstīts tikai principā.

03

Kriptogrāfija aizsargā lietderīgo slodzi

Patentēta, kristālos noenkurota pieeja aizsargā pašu ziņojumu, piesaistīta aparatūrai, uz kuras tā darbojas.

04

Arhitektūra noslēdz šuves

Visu trīs turēšana vienā dizaina iecerē ir tas, kā robežas starp disciplīnām pārstāj būt vieta, kur sistēma neizdodas.

Turētas vienā dizaina iecerē, robežas starp disciplīnām pārstāj būt vieta, kur sistēma tiek pārtverta.

Open to the right work

Ja savienojums nevar atļauties tikt pārtverts, tas ir tāda veida sistēma, ko es būvēju.

If you are holding a problem that doesn't fit inside one field, that is the conversation I want.

NextSelected Work