O cluster de satélites Starlink da SpaceX tem recebido muito espaço nas manchetes recentemente, à medida que continua adicionando satélites em um ritmo de tirar o fôlego. Grande parte dessa cobertura de notícias se concentrou em como está impactando os skygazers amadores e como poderia beneficiar as pessoas em regiões distantes. Mas os detalhes técnicos são importantes, e mais no blog de Casey Handmer, houve uma discussão recente sobre um dos aspectos mais importantes de como o Starlink realmente opera - o que ele fará com seus dados?

No jargão de rede, os dados são quantizados em "pacotes, "que são conjuntos de uns e zeros que os computadores podem entender. No caso do Starlink, esses pacotes saltarão entre estações terrestres e uma série de satélites estacionados em nove órbitas terrestres baixas separadas. Cada órbita conterá vários satélites, e o território coberto de cada satélite se sobreporá aos satélites ao norte e ao sul dele. Quando a constelação estiver completa, cada ponto da Terra será coberto por pelo menos dois satélites Starlink.

Versões futuras dos satélites usarão lasers para se comunicarem entre si. Mas para agora, eles têm que usar estações terrestres para falar com outros satélites. Portanto, haverá uma grande quantidade de pacotes passando entre os satélites, estações terrestres e terminais de usuário final. As informações que descrevem esse caminho complicado para cada pacote devem ser armazenadas em algum lugar. Esse lugar é chamado de "metadados".

Os metadados são comumente usados ​​para denotar as partes de um pacote de dados que não contêm as informações reais que estão sendo transmitidas. Ele contém informações como o comprimento do pacote, o ponto de origem, e o destino. Discutivelmente, esses dados são mais valiosos do que o conteúdo da maioria dos pacotes. Isso permitiria a uma parte interessada ver quem está conectado a quem, quando eles se comunicaram, e quanta informação estava sendo compartilhada. Em algumas situações, como quando o mensageiro de Osama bin Laden recebeu uma ligação de um velho amigo, este tipo de metadados pode ter consequências mortais.

A privacidade é, portanto, fundamental para qualquer sistema que pretenda se tornar a espinha dorsal da Internet. Essa rede de segurança terá que enfrentar muitos desafios potenciais, incluindo os próprios satélites potencialmente registrando os dados ou um malfeitor interceptando os feixes usados ​​para se comunicar entre um satélite e a estação terrestre. A criptografia pode resolver alguns desses problemas, como a interceptação de pacotes, mas não resolveria outros, como o FBI forçando o SpaceX a registrar o tráfego de um determinado usuário Starlink.

Em seu blog, Casey aborda o problema do zero, descrevendo um sistema que expõe um mínimo de informações para cada etapa do processo de roteamento de pacotes. Este sistema simplificado teria que levar em conta coisas como o movimento do satélite, perda de satélite, e uma miríade de outras complicações potenciais, mas em seu cerne, poderia funcionar. Casey calcula isso, no mínimo, um roteador (ou satélite) pode ser exposto a apenas dois a três bits de informação, simplesmente o suficiente para enviar o pacote em seu caminho e manter sua integridade.

O exemplo que ele usa para mostrar essa metodologia simplificada descreve um pacote viajando de Los Angeles a Nova York. O primeiro satélite simplesmente tem um bit mostrando que deve transmitir o pacote "nordeste". Os dados que identificam sua localização de origem são então removidos do pacote, e novas informações mostrando a direcionalidade para o próximo satélite são reveladas no mesmo espaço de dois a três bits. O satélite receptor simplesmente sabe que um pacote chegou do sudoeste, quanto tempo é o pacote, e que também precisa passar o pacote para o nordeste. Esta direcionalidade simplificada continua até que o último satélite passe as informações para a estação terrestre, que pode então repassar o pacote ao usuário final em Nova York.

Essa abordagem de direcionalidade simplificada se combinaria com outra técnica anti-hacking conhecida como sistema de "keying". No exemplo de Casey, existem duas chaves separadas - uma para "tempo" e outra para "espaço". Cada chave, que é necessário até mesmo para acessar os metadados de um pacote, seria válido por um período muito curto de tempo, e seria atualizado continuamente dependendo da localização geofísica dos satélites e a que horas o pacote foi recebido. Mesmo com a chave, se alguém conseguiu interceptar o pacote, a chave expiraria em um segundo e o pacote se tornaria inútil.

Detalhes sobre a operação exata do sistema podem ser vistos no blog de Casey. Não há garantia de que a SpaceX implementaria tal solução, e como o próprio Casey diz, "Não passei anos trabalhando apenas neste problema." Mas a solução que ele apresenta é elegante e pode potencialmente acalmar as preocupações de privacidade que viriam com o território de qualquer rede espacial interconectada de extensão global. Se nada mais, a discussão de uma solução para o problema de privacidade e eficiência pode dar ao Starlink ainda mais tempo no centro das atenções.