SpaceX:s Starlink-satellitkluster har fått mycket rubrikutrymme nyligen eftersom det fortsätter att lägga till satelliter i en hisnande takt. Mycket av den här nyhetsbevakningen har fokuserat på hur det påverkar amatörskygazers och hur det kan gynna människor i avlägsna regioner. Men tekniska detaljer spelar roll, och över på Casey Handmers blogg, det var nyligen en diskussion om en av de viktigaste aspekterna av hur Starlink faktiskt fungerar – vad kommer det att göra med sina data?

På nätverksspråk, data kvantiseras till "paket, " som är uppsättningar av ettor och nollor som datorer kan förstå. När det gäller Starlink, dessa paket kommer att studsa mellan markstationer och en serie satelliter parkerade i nio separata låga jordbanor. Varje bana kommer att innehålla ett antal satelliter, och varje satellits täckta territorium kommer att överlappa med satelliterna norr och söder om den. När konstellationen är klar, varje plats på jorden kommer att täckas av minst två Starlink-satelliter.

Framtida versioner av satelliterna kommer att använda lasrar för att kommunicera sinsemellan. Men för nu, de måste använda markstationer för att prata med andra satelliter. Därför, det kommer att finnas en stor mängd paket som passerar mellan satelliter, markstationer och slutanvändarterminaler. Informationen som beskriver en sådan krystad väg för varje paket måste lagras någonstans. Det någonstans kallas "metadata".

Metadata används vanligtvis för att beteckna de delar av ett datapaket som inte innehåller den faktiska informationen som skickas. Den innehåller information som längden på paketet, ursprungspunkten, och destinationen. Det kan argumenteras att, denna data är mer värdefull än innehållet i de flesta paket. Det skulle göra det möjligt för en intresserad part att se vem som är kopplad till vem, när de kommunicerade, och hur mycket information som delades. I vissa situationer, som när Usama bin Ladins kurir tog ett samtal från en gammal vän, denna typ av metadata kan få dödliga konsekvenser.

Sekretess är därför centralt för alla system som hoppas bli ryggraden i internet. Det skyddsnätet kommer att behöva hantera många potentiella utmaningar, inklusive satelliterna själva som potentiellt loggar data eller en förseelse som fångar upp strålarna som används för att kommunicera mellan en satellit och markstation. Kryptering kan lösa några av dessa problem, som paketavlyssning, men skulle inte lösa andra, som att FBI tvingar SpaceX att logga trafik från en viss Starlink-användare.

I sin blogg, Casey tar sig an problemet från grunden, beskriver ett system som exponerar ett absolut minimum av information för varje steg i paketdirigeringsprocessen. Detta förenklade system skulle behöva ta hänsyn till saker som satellitrörelser, satellitförlust, och otaliga andra potentiella komplikationer, men i dess kärna, det skulle kunna fungera. Casey räknar ut att åtminstone, en router (eller satellit) kan exponeras för endast två till tre bitar av information, helt enkelt tillräckligt för att skicka paketet på väg och behålla dess integritet.

Exemplet han använder för att visa denna förenklade metod beskriver ett paket som reser från Los Angeles till New York. Den första satelliten har helt enkelt en bit som visar att den måste sända paketet "nordost". Data som identifierar dess ursprungsplats tas sedan bort från paketet, och ny information som visar riktningen för nästa satellit avslöjas i samma två- till trebitarsutrymme. Den mottagande satelliten vet helt enkelt att ett paket kom från sydväst, hur långt paketet är, och att den också behöver skicka paketet till nordost. Denna förenklade riktningsförmåga fortsätter tills den sista satelliten skickar informationen till markstationen, som sedan kan skicka paketet vidare till slutanvändaren i New York.

Denna förenklade riktningsmetod skulle kombineras med en annan anti-hackningsteknik känd som ett "nyckelsystem". I Caseys exempel, det finns två separata nycklar – en för "tid" och en för "utrymme". Varje nyckel, som krävs även för att komma åt metadata för ett paket, skulle gälla under en mycket kort tid, och skulle uppdateras kontinuerligt beroende på satellitens geofysiska plats och vilken tid paketet togs emot. Även med nyckeln, om någon lyckades fånga upp paketet, nyckeln skulle gå ut inom en sekund och paketet skulle bli värdelöst.

Detaljer om den exakta systemdriften kan ses i Caseys blogg. Det finns ingen garanti för att SpaceX skulle implementera en sådan lösning, och som Casey själv säger, "Jag har inte ägnat år åt att bara arbeta med det här problemet." Men lösningen han presenterar är elegant och skulle potentiellt kunna lindra integritetsproblem som skulle komma med territoriet för alla världsomspännande sammankopplade rymdnätverk. Om inget annat, diskussionen om en lösning på integritets- och effektivitetsproblemet kan ge Starlink ännu mer tid i rampljuset.