星链卫星网络将如何处理数据?

星链卫星网络将如何处理数据?

星链卫星网络将如何处理数据?

太空探索技术公司继续以惊人的速度增加卫星,它将如何处理数据?

在网络术语中,数据被量化为数据包,这是计算机可以理解的1和0的集合。在星链网络中,这些数据包将在地面站和一系列停在九个独立低地轨道上的卫星之间传输。每条轨道将包含若干颗卫星,每颗卫星所覆盖的地域将与它北边和南边的卫星重叠。当星链网络建成后,地球上的每一个地方都将被至少两颗星联卫星所覆盖。

未来版本的星链卫星将使用激光进行相互通信。但现在,它们必须使用地面站与其它卫星对话。因此,卫星、地面站和终端用户终端之间将有大量的数据包传递。描述每个数据包的路径的信息必须存储在某个地方,这个地方叫做元数据。

元数据通常用来表示数据包中不包含实际传递信息的部分。它包含了数据包的长度、起始点和目的地等信息。可以说,这些数据比大多数数据包的内容更有价值。它可以让有兴趣的人看到谁和谁联系,他们什么时候进行了通信,以及共享了多少信息。在某些情况下,比如恐怖分子的信使接了一个电话,这种类型的元数据会产生致命的后果。

因此,隐私是任何希望成为互联网支柱的系统的核心。这个安全网必须应对许多潜在的挑战,包括卫星本身可能会记录数据,或有不法分子拦截卫星和地面站之间的通信波束。加密可以解决其中的一些问题,比如数据包拦截,但不会解决其它问题,比如美国联邦调查局强迫太空探索技术公司记录某个星链用户的流量。

为了从根本上解决这个问题,需要一个对数据包路由过程中的每一步都暴露出最低限度信息的系统。这个简化的系统必须考虑到诸如卫星移动、卫星丢失和无数其它潜在的复杂情况,但在其核心,它可以工作。经过计算,至少一个路由器或卫星可以暴露的只有两到三个位的信息,简单地足以发送数据包的方式,并保持其完整性。举例来说,一个从洛杉矶到纽约的数据包。第一颗卫星只是有一个数位显示它,它必须传输的数据包 "东北"。数据识别它的原点位置,然后从数据包中删除,和新的信息显示的方向性为下一个卫星显示在相同的两个到三个数位的空间。接收卫星只需知道一个数据包从西南方向到达,数据包有多长,它还需要把数据包传到东北方向。这种简化的方向性一直持续到最后一颗卫星将信息传给地面站,地面站就可以将数据包传给纽约的终端用户。

这种简化的方向性方法将与另一种被称为密钥系统的反黑客技术相结合。有两个独立的密钥:一个用于时间,一个用于空间。每一个密钥,即使是访问数据包的元数据也是需要的,它的有效期很短,并且会根据卫星的地球物理位置和数据包的接收时间不断更新。即使有了密钥,如果有人成功拦截了数据包,密钥也会在一秒钟内失效,数据包也就失去了作用。


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