كيف أدى لقائي بـ جيف غولدبلوم في روما إلى إرسالي آلاف العينات من البرامج الضارة إلى الفضاء

كانت My العائلية My إلى روما رائعة؛ فقد كان الابتعاد عن المكتب لمدة أسبوع، واستكشاف المدينة، والتجول في المواقع التاريخية، والاستمتاع بالطعام، وقضاء الوقت مع عائلتي بالذات، هو بالضبط ما كنت بحاجة إليه.

ذات يوم، وأثناء تجولنا في زقاق صغير بارد، صادفنا دورة لتعليم صنع المعكرونة والتيراميسو. بدت الدورة ممتعة، وكما يقول المثل: «عندما تكون في روما، افعل كما يفعل الرومان». ولعدة ساعات، استبدلت البرمجيات الخبيثة والأمن السيبراني والبنية التحتية الحيوية بالدقيق والبيض والماء والتوقيت والضغط والصبر.

كلما انغمست أكثر في الدرس، أدركت أن صنع المعكرونة بحد ذاته نظام بحد ذاته. يبدو الأمر بسيطًا من الخارج، لكن إذا كنت تهتم بالنتيجة، فإن التفاصيل الصغيرة تهم كثيرًا. فزيادة كمية الماء تؤثر على العجين، وزيادة الضغط تؤثر على القوام. وإذا استعجلت في العملية، فلن تكون النتيجة كما ينبغي.

وينطبق هذا على مجال الأغذية، ومجال الأعمال، ومجال الأمن السيبراني.

في نهاية الحصة، حدث شيء لم أكن أتوقعه على الإطلاق؛ فقد التقيت بجيف غولدبلوم.

كان شخصًا دافئًا ومرحًا وأنيقًا وإنسانيًا للغاية. ومثل معظم من التقوا به، فكرتُ في أدواره السينمائية الأيقونية، وعزفه على البيانو في موسيقى الجاز، وقدرته الفريدة على أن يكون مشهورًا ومع ذلك يظل قريبًا من الناس. كان ذلك قبل أن يسيطر عليّ تفكيري المتعلق بالأمن السيبراني.

ظللت أفكر في مشهد من فيلم «يوم الاستقلال» (Independence Day) الذي صدر عام 1996، حيث يقوم شخصيته ديفيد ليفينسون بإصابة السفينة الأم للكائنات الفضائية ببرنامج ضار.

التوقيت مهم هنا. يبدو أن قطاع الفضاء يدخل دورة ازدهار جديدة، متجاوزًا مرحلة الصواريخ ووكالة ناسا وطرح أسهم شركة سبيس إكس في البورصة.

الصورة الأوسع نطاقاً هي صورة عالمية. تدخل «أمازون كويبر» سباق النطاق العريض عبر الأقمار الصناعية. وتعمل أوروبا على بناء «إيريس²» (IRIS²) كأسطول آمن وذو سيادة للاتصالات الحكومية، والاستجابة للأزمات، والبنية التحتية الحيوية، الخدمات المشفرة. أما الصين، فهي تمضي بخطى حثيثة في تنفيذ برامج أسطول كبيرة مثل «ثاوزاند سيلز» (Thousand Sails ) و«غووانغ» (Guowang). وتوسع الهند طموحاتها في مجال الفضاء والأقمار الصناعية الدفاعية. وتستثمر اليابان المزيد في مجال الأمن الفضائي. وتعمل شركات تشغيل مثل «فياسات» و«ون ويب» و«بلانيت» و«ماكسار» و«إنتلسات» و«إيريديوم» و«يوتلسات» و«سكاي بيرفكت جي سات» وغيرها على إنشاء الخدمات الاتصالات والتصوير والملاحة والدفاع والبيانات الخدمات المدار.

كما أن النقاش يتجاوز مفهوم الأقمار الصناعية باعتبارها مجرد بنية تحتية للاتصالات. فقد ناقش إيلون ماسك فكرة وضع مراكز بيانات للذكاء الاصطناعي في المدار، مبررًا ذلك بأن الأرض تعاني من قيود في إمدادات الطاقة، في حين أن الفضاء يتمتع بإضاءة شمسية مستمرة. في العام الماضي، أطلقت شركة «ستاركلاود» مركبة فضائية مزودة بشريحة «إنفيديا H100»، وأظهرت قدرتها على تشغيل نسخة من نموذج الذكاء الاصطناعي «جيميني» التابع لشركة «جوجل» من الفضاء. بالإضافة إلى ذلك، كشفت «جوجل» عن مشروع «صنكاتشر» لاستكشاف مجموعات الأقمار الصناعية المزودة بوحدات معالجة TPU ووصلات بصرية، فضلاً عن خطط لإطلاق نماذج أولية للأقمار الصناعية في عام 2027.

هذا نوع مختلف تمامًا من اقتصاد الفضاء.

يتحول مجال الفضاء من النقل إلى الاتصالات، ومن الاتصالات إلى البيانات، ومن البيانات إلى الحوسبة، ومن الحوسبة إلى الذكاء الاصطناعي. وأصبح مجال الفضاء يمثل طبقة من البنية التحتية الرقمية العالمية تضم الدول القومية، والمشغلين التجاريين، ووكالات الدفاع، وسلاسل التوريد متعددة الجنسيات.

...وتصبح كل طبقة من طبقات البنية التحتية الرقمية في نهاية المطاف هدفاً إلكترونياً.

كما كشفت العديد من الحوادث عن محدودية الاعتماد بشكل أساسي على جدران الحماية التقليدية وأنظمة الأمان القائمة على الكشف.

في حادثة الاختراق التي تعرض لها مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا (JPL) عام 2018، تمكن المهاجمون من اختراق حساب خارجي والتحرك أفقياً عبر شبكات لم تُقسَّم بشكل جيد. ولم تكن الدفاعات الخارجية كافية بمجرد اكتساب الثقة. أما في هجوم عام 2022 على قمر «فياسات كا-سات» (Viasat KA-SAT)، فقد تمكن المهاجمون من الوصول إلى شبكة إدارة موثوقة عبر مسار شبكة افتراضية خاصة (VPN) أو جدار حماية تم اختراقه، وأصدروا أوامر إدارة شرعية.

مرة أخرى، لم تكمن المشكلة في مجرد الكشف عن حركة المرور الضارة، بل في عدم استخدام بوابة أحادية الاتجاه، والتي كانت ستفرض حركة البيانات في اتجاه واحد بحكم تصميمها وليس بموجب سياسة ما، مما كان سيمنع المهاجمين من الوصول إلى الأنظمة الحيوية في المقام الأول.

بمجرد تحديد المخاطر والأسباب الجذرية الكامنة وراء الحوادث المبلغ عنها، ماذا نفعل حيال ذلك؟

تشترك الأمن السيبراني في مجال الفضاء في العديد من الأسباب الجذرية مع الأمن السيبراني التقليدي، لكنه يضيف بعدين يغيران كل شيء، وهما: الزمن والبيئة.

على الأرض، إذا حدث خطب ما، نفترض أنه بإمكاننا الاتصال أو الفحص أو إصلاح الخلل أو الاستعادة أو إرسال شخص ما إلى الموقع. أما في الفضاء، فإن العديد من هذه الافتراضات تصبح غير صالحة. فالاتصال يكون أبطأ وأكثر تكلفة وأكثر محدودية، ويزداد صعوبة كلما ابتعدنا عن الأرض.

القمر قريب بما يكفي بحيث تستغرق الإشارات ما يزيد قليلاً عن ثانية واحدة في كل اتجاه، لكن حتى ذلك يؤدي إلى تأخير في الذهاب والإياب يزيد عن ثانيتين. أما المريخ، فيمكن أن يستغرق الوصول إليه ما بين 4 و24 دقيقة تقريبًا في اتجاه واحد، اعتمادًا على مواقع الأرض والمريخ في مداريهما. وبالنسبة لبعثات الفضاء البعيد، تصبح المشكلة أكثر حدة. فمركبة «فويجر» بعيدة جدًّا لدرجة أن الاتصال بها قد يستغرق يومًا كاملاً تقريبًا في اتجاه واحد.

وهذا يغير نموذج الأمن السيبراني.

تعتمد أدوات الأمان الحديثة أدوات على التفاعل المستمر مع السحابة: عمليات البحث عن السمعة، وفحوصات التجزئة، وتحديثات التوقيعات، وتحديثات نماذج الذكاء الاصطناعي (وهي اعتماد متزايد مع دخول الأنظمة المدعومة بالذكاء الاصطناعي إلى المدار)، وعمليات الإرسال إلى بيئة الاختبار، وتحميل بيانات القياس عن بُعد، والأحكام المركزية. على الأرض، ينجح هذا الأمر لأن الاتصال سريع وموثوق. أما في الفضاء، فإن الافتراض بأن النموذج نفسه سينجح يصبح أمراً خطيراً.

على سطح القمر، لا يزال بعض هذه الأمور ممكنًا من الناحية التقنية، لكنه ليس أمرًا ينبغي الاعتماد عليه. فكل عملية بحث في السحابة تضيف تأخيرًا. وكل عملية إرسال إلى بيئة الاختبار يجب أن تنتقل إلى الأرض وتعود منها. وكل جلسة سطح مكتب عن بُعد تصبح أبطأ. وكل عملية تحميل كبيرة للبيانات الجنائية تتنافس على عرض النطاق الترددي الخاص بالبعثة. وإذا كان الاتصال بالأرض مزدحمًا أو ضعيفًا أو معطلاً أو غير متاح، فإن الأمن القائم على السحابة يصبح غير موثوق به.

وإذا كان هذا الأمر صعبًا بالفعل على سطح القمر، فإنه يصبح أصعب بكثير على سطح المريخ، بل ويصبح مستحيلًا تنفيذه في الوقت الفعلي في الفضاء السحيق.

وينطبق الأمر نفسه على عمليات التصحيح. فإذا كنت تدير مهمة فضائية لسنوات عديدة، فلا يمكنك أن تفترض أنه بإمكانك تصحيح بنيتك التحتية كما تفعل مع جهاز كمبيوتر محمول أو خادم أو حمل عمل سحابي. فقد تعمل المركبة الفضائية بأجهزة قديمة، وذاكرة محدودة، ومعالجات مقاومة للإشعاع، وعرض نطاق ترددي محدود، وطاقة محدودة، ونافذة اتصال ضيقة للغاية.

إذا كان التحديث خاطئًا، أو إذا كان الأمر غير صحيح من حيث الصيغة، أو إذا كان سلوك البرنامج أثناء الطيران يختلف عما كان عليه في المحاكاة، فقد يكون الاسترداد صعبًا، أو أسوأ من ذلك؛ فقد يصبح مستحيلًا.

تُعد مركبة «فويجر» مثالاً مثاليًّا على ذلك. فقد أطلقت وكالة ناسا مركبتي «فويجر 1» و«فويجر 2» في عام 1977، ولا يزال الفريق يعمل على صيانتهما بعد مرور ما يقرب من خمسة عقود. ويتطلب تحديث أو تصحيح البرامج على مركبة فضائية بهذا العمر وهذا البعد مهارات هندسية مذهلة. لكن هذا يثبت أيضًا أن عملية إصلاح المركبات الفضائية عملية بطيئة ومحفوفة بالمخاطر، ولا تشبه بأي شكل من الأشكال إصلاح الأنظمة على الأرض.

ويُعد «غاليليو» مثالاً مفيداً آخر. فبعد إطلاقه، فشل هوائي «غاليليو» عالي الكسب في الانتشار بالكامل، مما أدى إلى عدم تمكن المركبة الفضائية من استخدام وصلة الاتصال عالية السرعة التي كان من المقرر استخدامها. ومع ذلك، تمكنت وكالة ناسا ومختبر الدفع النفاث (JPL) من الحصول على نتائج علمية مهمة من خلال تقنية الضغط، وإجراء تعديلات على البرامج، والتخطيط الدقيق للمهمة. وقد أثبت ذلك نقطة أساسية، وهي أن قيود الاتصالات في الفضاء هي التي تحدد طبيعة المهام.

مسألة الأمن السيبراني بسيطة؛ ماذا تفعل عندما لا يمكنك الاعتماد على الاتصالات السريعة، أو الرؤية المستمرة، أو الاستجابة القائمة على السحابة، أو إرسال شخص ما إلى الموقع؟ أقترح ثلاث استراتيجيات.

لا يزال الكشف عن التهديدات مفيدًا، لا سيما في الأنظمة الأرضية والمحطات وبيئات المؤسسات المرتبطة بالبعثة، لكنه يفترض قدرتك على رصد الهجوم، ثم تحليله والاستجابة له واستعادة الوضع الطبيعي بسرعة. أما في الفضاء، فإن هذا الافتراض غير صحيح لأن الرؤية قد تكون محدودة، والاتصالات قد تتأخر، وقد تكون قدرات الحوسبة مقيدة، كما أن عملية الاستعادة قد تكون بطيئة أو مستحيلة. وبحلول الوقت الذي تكتشف فيه المشكلة، قد تكون البعثة قد أصبحت بالفعل في خطر.

ولهذا السبب يجب أن تكون الاستراتيجية الوقايةقبل الثقة.

يجب التعامل مع كل ملف، وتحديث برمجي، ونموذج ذكاء اصطناعي، وحزمة حمولة، وحزمة أوامر، وجهاز وسائط قابل للإزالة على أنه غير موثوق به إلى أن يتم فحصه والتحقق من صحته وتطهيره والموافقة عليه. استخدم الفحص المتعدد، وبيئة الحماية المعزولة (sandboxing)، وإبطال تأثيرات المحتوى وإعادة بنائه (CDR)، والتحقق من صحة المخطط، والتحديثات الموقعة، وقوائم السماح، والتحقق من صحة الأوامر، وسجلات التدقيق قبل أن يصل أي شيء إلى بيئة المهمة.

لا تعامل مركز التحكم في المهام كأنه قسم تكنولوجيا المعلومات العادي في المؤسسة، ولا تسمح للأنظمة الهندسية بالتفاعل بحرية مع الأنظمة التشغيلية. تأكد من أن وصول الموردين محدود ومؤقت ومسجل ومعزول، وقم بفصل المحطات الأرضية ومسارات الأوامر وأنظمة تحديث البرامج وبيئات الاختبار أدوات التعاون بشكل صارم.

لا ينبغي أن يُسمح لأي جهاز كمبيوتر محمول تعرض للاختراق، أو بيانات اعتماد مسروقة، أو ملف مصاب بفيروس، أو تحديث معيب، أو خرق أمني من جانب أحد الموردين، بالوصول إلى عمليات المهام.

تُعد جدران الحماية مهمة، لكن في مسارات المهام الأكثر حساسية، لن أكتفي بالاعتماد على جدار الحماية وحده. فجدران الحماية تُدار برمجياً، مما يعني أنها قد تتعرض لخطأ في التهيئة أو التجاوز أو الاختراق. ويُعد «ديود البيانات» أو «البوابة أحادية الاتجاه» النموذج الأفضل، لأنه يفرض حركة البيانات في اتجاه واحد بحكم تصميمه، وليس فقط بموجب السياسة المعمول بها.

كان إطلاق جهاز MetaDefender Kiosk أول مهمة فضائية لنا، ولم يكن مجرد حيلة تسويقية. بالنسبة لي، تمثل مهمة Kiosk ما أعتقد أنه أساس الأمن السيبراني في الفضاء: الحوسبة المستقلة، والوقاية قبل الثقة، وأمن الملفات الحتمي، والأجهزة القادرة على الاستمرار في العمل في البيئات القاسية.

أولاً، إنه نظام مستقل. ورغم أننا أرسلناه إلى ارتفاع شاهق، إلا أنه لم يكن متصلاً بالسحابة خلال المهمة. فقد استخدم الحوسبة المحلية وعمل وفق نموذج «الفجوة الهوائية». ونخطط لإدراج بوابة بيانات أحادية الاتجاه أو «ديود بيانات» في مهمة مستقبلية.

ثانياً، Kiosk جهاز Kiosk تقنية Deep CDR™ لمعالجة آلاف عينات البرامج الضارة من USB خلال المهمة، وذلك في بيئة اختبار خاضعة للرقابة ومعزولة. تتميز تقنية Deep CDR™ بأنها حتمية، مما يعني أنها لا تحتاج إلى التخمين لمعرفة ما إذا كان الملف ضارًا أم لا. فهي تفترض أن الملف قد يكون ضارًا، وتقوم بإزالة المحتوى النشط الخطير، ثم تعيد إنشاء نسخة نظيفة منه. وإذا تم تأمين العملية بشكل صحيح، فلن تتطلب تحديثات متكررة للتوقيعات لمنع العديد من التهديدات المجهولة المستندة إلى الملفات، لأن جهاز Kiosk الملف قبل الوثوق به.

وأخيرًا، قمنا باختبار الأجهزة في بيئة قاسية. فقد تعرض جهاز Kiosk لدرجات حرارة قصوى، وضغط منخفض، وحركات عنيفة، وانفجار البالون، وقوى جاذبية عالية أثناء الهبوط، والدوران، والسقوط، وحتى الهبوط في نهر. ومع ذلك، استمر الجهاز في العمل لفترة بعد كل ما تعرض له. وهذا أمر مهم لأن الأمن السيبراني الفضائي يمثل مشكلة تتعلق بالبرمجيات والأجهزة على حد سواء.