Un esperimento compatto volto a migliorare la sicurezza informatica per le future missioni spaziali è operativo nel modulo Columbus della Stazione Spaziale Internazionale, in Europa, funziona in parte su un computer Raspberry Pi Zero dal costo di pochi euro.

"Il nostro esperimento CryptIC sta testando soluzioni tecnologiche per rendere fattibile la comunicazione sicura basata sulla crittografia anche per la più piccola delle missioni spaziali, " spiega Emmanuel Lesser, ingegnere di assicurazione dei prodotti software dell'ESA. "Questo è un luogo comune sulla Terra, utilizzando ad esempio la crittografia simmetrica in cui entrambi i lati del collegamento di comunicazione condividono la stessa chiave di crittografia.

"In orbita il problema è stato che gli effetti delle radiazioni spaziali possono compromettere la chiave all'interno della memoria del computer causando "lanci di bit". Questo interrompe la comunicazione, poiché la chiave a terra e quella nello spazio non corrispondono più. Fino ad ora questo era stato un problema che richiedeva dispositivi dedicati e costosi per essere superati".

I satelliti in orbita terrestre potrebbero essere fisicamente remoti, ma ancora potenzialmente vulnerabile all'hacking. Fino a poco tempo la maggior parte dei segnali satellitari non era crittografata, e questo rimane vero per molti dei più piccoli, tipi di missione più economici, come CubeSats in miniatura

Ma poiché i servizi forniti da satelliti di tutte le dimensioni costituiscono un elemento crescente della vita quotidiana, cresce l'interesse per la sicurezza informatica satellitare garantita, e un focus della nuova strategia tecnologica dell'ESA per il Consiglio ministeriale Space19+ di novembre.

criptico, o Crittografia ICE Cube, - il riquadro beige verso la parte superiore dell'immagine, è stato uno sviluppo a basso costo, sviluppato internamente dalla sezione Software Product Assurance dell'ESA e volato sulla ISS come parte del servizio International Commercial Experiments - ICE Cubes in breve. ICE Cubes offre veloce, accesso semplice e conveniente per la ricerca e gli esperimenti tecnologici in microgravità utilizzando cubi compatti. CryptIC misura solo 10x10x10 cm.

"Una parte importante dell'esperimento si basa su un computer Raspberry Pi Zero standard, " aggiunge Emmanuel. "Questo hardware economico sta più o meno volando esattamente come lo abbiamo comprato; l'unica differenza è che ha dovuto essere coperto con un rivestimento di plastica "conforme", per soddisfare i requisiti di sicurezza standard dell'ISS."

L'esperimento orbitale viene gestito semplicemente tramite un laptop presso il centro tecnico ESTEC dell'ESA nei Paesi Bassi, instradato tramite l'operatore ICE Cubes, Servizi di applicazioni spaziali a Bruxelles.

"Stiamo testando due approcci correlati al problema della crittografia per i sistemi non rinforzati per i rad, " spiega l'ESA Young Graduate Trainee Lukas Armborst. "Il primo è un metodo per scambiare nuovamente la chiave di crittografia se viene danneggiata. Questo deve essere fatto in modo sicuro e affidabile, per ripristinare il collegamento sicuro molto rapidamente. Questo si basa su una chiave di base di fallback secondaria, che è cablato nell'hardware in modo che non possa essere compromesso. Però, questa soluzione hardware è realizzabile solo per un numero limitato di chiavi, riducendo la flessibilità.

"Il secondo è un approccio sperimentale alla riconfigurazione dell'hardware che può essere ripristinato rapidamente se la chiave di crittografia è compromessa da "bit flip" di memoria innescati da radiazioni. Un certo numero di core del microprocessore sono all'interno di CryptIC come personalizzabili, array di porte programmabili sul campo (FPGA), piuttosto che chip per computer fissi. Questi core sono copie ridondanti della stessa funzionalità. Di conseguenza, se un core fallisce, un altro può intervenire, mentre il core difettoso ricarica la sua configurazione, riparandosi così».

Inoltre, il carico utile trasporta un dosimetro compatto a "porta mobile" per misurare i livelli di radiazione sviluppato congiuntamente dal CERN, l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare, come parte di un più ampio accordo di cooperazione

E come carico utile dell'ospite, un certo numero di memorie flash per computer vengono valutate per le loro prestazioni orbitali, una versione successiva dell'esperimento "Chimera" dell'ESA che ha volato sul GomX-4B CubeSat dello scorso anno.

L'esperimento ha avuto i test di compatibilità elettromagnetica richiesti dalla ISS eseguiti nel laboratorio EMC di ESTEC.

"CryptIC ha ora completato la messa in servizio e sta già restituendo i dati sulle radiazioni, essere condiviso con i nostri colleghi del CERN, " aggiunge Emmanuel. "I nostri test di crittografia inizieranno tra poche settimane, una volta automatizzato il processo operativo, e dovrebbe funzionare ininterrottamente per almeno un anno."