El puerto desocupado orientado al espacio del módulo Harmony de la Estación Espacial Internacional aparece fotografiado varias horas antes del despliegue de la nave espacial Dragon Freedom de SpaceX después de desacoplarse del puerto delantero de Harmony.
Centro espacial Johnson de la NASA
En la carrera por conquistar el cosmos, el mayor desafío para la exploración espacial puede ser la inmensidad de lo desconocido, pero esta distancia del planeta Tierra no impide que las manos invisibles de los ciberdelincuentes saboteen misiones a miles de kilómetros de profundidad.
Las naves espaciales, los satélites y los sistemas espaciales se enfrentan a amenazas de ciberseguridad cada vez más complejas y peligrosas. Dado que las tecnologías conectadas controlan todo, desde la navegación hasta los misiles antimisiles, una violación de la seguridad podría tener consecuencias catastróficas.
«Existen limitaciones especiales para operar en el espacio, donde no se tiene acceso físico a la nave espacial para reparaciones o actualizaciones después del lanzamiento», dijo William Russell, director de contrataciones y adquisiciones de seguridad nacional de la Oficina de Responsabilidad Gubernamental de Estados Unidos. «Las consecuencias de la actividad cibernética maliciosa incluyen la pérdida de datos de la misión, la reducción de la vida útil o del rendimiento de los sistemas o constelaciones espaciales, o el control de las naves espaciales».
La infraestructura espacial crítica es vulnerable a amenazas en tres segmentos clave: en el espacio, en el segmento terrestre y dentro de los enlaces de comunicaciones entre los dos. «Una falla en un dispositivo puede ser una falla en cascada para todos», dijo Wayne Lonstein, cofundador y director ejecutivo de VFT Solutions y coautor de Cyber-Human Systems, Space Technologies, and Threats. «En muchos sentidos, las amenazas a la infraestructura crítica de la Tierra pueden generar vulnerabilidades en el espacio», dijo Lonstein. “Internet, electricidad, suplantación de identidad y tantos otros vectores que pueden causar estragos en el espacio”, añadió.
Riesgos de la IA en sistemas de misión crítica
La integración de la inteligencia artificial en proyectos espaciales ha aumentado el riesgo de ciberataques sofisticados orquestados por actores estatales y piratas informáticos individuales. La integración de la IA en la exploración espacial permite una mejor toma de decisiones con menos supervisión humana.
Por ejemplo, la NASA utiliza la IA para seleccionar especímenes científicos para rovers planetarios. Pero una menor supervisión humana podría hacer que estas misiones sean más vulnerables a ciberataques inexplicables y potencialmente catastróficos, dijo Sylvester Kaczmarek, director de tecnología de OrbiSky Systems, que se especializa en integrar inteligencia artificial, robótica, ciberseguridad y computación de punta en aplicaciones aeroespaciales.
El envenenamiento de datos, en el que los atacantes introducen datos corruptos en modelos de IA, es un ejemplo de lo que podría salir mal, afirmó Kaczmarek. Otra amenaza, dijo, es la inversión de modelos, en la que los adversarios realizan ingeniería inversa en los modelos de IA para extraer información confidencial, comprometiendo potencialmente la integridad de la misión. Si se ven comprometidos, los sistemas de inteligencia artificial podrían usarse para interrumpir o tomar el control de misiones espaciales nacionales de importancia estratégica.
«Los sistemas de IA pueden ser vulnerables a tipos únicos de ciberataques, como ataques adversarios en los que las entradas maliciosas pretenden engañar a la IA para que tome decisiones o predicciones incorrectas», dijo Lonstein. La IA también podría permitir a los adversarios “llevar a cabo operaciones sofisticadas de espionaje o sabotaje contra sistemas espaciales, alterando potencialmente los parámetros de la misión o robando información confidencial”, añadió.
El CubeSat Quetzal-1 se ve desplegado desde el Desplegador Orbital de Satélites Pequeños JEM a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Centro espacial Johnson de la NASA
Peor aún, la IA puede utilizarse como arma: para desarrollar armas espaciales avanzadas o para contrarrestar tecnologías espaciales que podrían perturbar o destruir satélites y otros activos espaciales.
El gobierno de Estados Unidos está reforzando la integridad y seguridad de los sistemas de inteligencia artificial en el espacio. Informe 2023 de la Comisión del Solarium del Ciberespacio destacó la importancia de designar el espacio como un sector de infraestructura crítica y pidió mejores protocolos de ciberseguridad para los operadores de satélites.
Lonstein recomienda pruebas rigurosas de los sistemas de IA en condiciones espaciales simuladas antes de su implementación, así como redundancia para proteger contra violaciones de seguridad inesperadas. «Implementar sistemas redundantes para garantizar que si un componente de IA falla, otros puedan asumir el control para mantener la integridad y funcionalidad de la misión», dijo.
El uso de controles de acceso estrictos, mecanismos de autenticación y corrección de errores también puede garantizar que los sistemas de inteligencia artificial funcionen con información correcta. Existen medidas reactivas en caso de que incluso estas defensas sean violadas, a través del desarrollo de sistemas de inteligencia artificial con mecanismos a prueba de fallas que pueden volver a un «estado seguro» o «modo predeterminado» en caso de un mal funcionamiento o comportamiento inesperado. , dijo Lonstein . La anulación manual también es importante. «Asegurar que el control terrestre pueda anular o intervenir manualmente en la toma de decisiones de la IA si es necesario para proporcionar una capa adicional de seguridad», añadió.
Competencia entre Estados Unidos y China
La rivalidad entre Estados Unidos y China también incluye el nuevo campo de batalla del espacio. A medida que ambas naciones aumentan sus ambiciones espaciales y capacidades militarizadas más allá de la atmósfera de la Tierra, la amenaza de ataques cibernéticos a activos orbitales críticos se ha convertido en una preocupación cada vez más apremiante.
«La competencia entre Estados Unidos y China, con Rusia como actor secundario, aumenta el riesgo de ataques cibernéticos a medida que estas naciones buscan lograr superioridad tecnológica», dijo Kaczmarek.
Si bien no reciben tanta atención en la prensa convencional como los ataques de consumidores, criptomonedas o incluso estados-nación contra infraestructuras clave privadas y gubernamentales de EE. UU. en el terreno, los ciberataques notables en los últimos años se han centrado en tecnologías críticas basadas en el espacio. A medida que Estados Unidos, China, Rusia e India intensifican sus esfuerzos por dominar el espacio, lo que está en juego nunca ha sido tan grande.
Este año se han producido repetidos ciberataques a la agencia espacial japonesa JAXA. En 2022, se produjeron ataques de piratería al sistema de satélites Starlink de SpaceX, que Elon Musk atribuyó a Rusia después de que los satélites fueran entregados a Ucrania. En agosto de 2023, el gobierno de Estados Unidos emitió una advertencia de que los espías rusos y chinos tenían como objetivo robar tecnología y datos confidenciales de empresas espaciales estadounidenses como SpaceX y Blue Origin. China ha estado involucrada en numerosas campañas de ciberespionaje que se remontan a una década, como la violación en 2014 de los sistemas meteorológicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. que comprometió el monitoreo ambiental desde el espacio.
«Naciones como China y Rusia están apuntando a los activos espaciales estadounidenses para interrumpir operaciones o robar propiedad intelectual, poniendo potencialmente en peligro las misiones y perdiendo ventaja tecnológica», dijo Kaczmarek.
Los sistemas espaciales sustentan cada vez más infraestructuras críticas en la Tierra, y cualquier ciberataque a estos sistemas podría amenazar la seguridad nacional y los intereses económicos. El año pasado, el gobierno de Estados Unidos permitió que piratas informáticos ingresaran a un satélite gubernamental para probar vulnerabilidades que podrían ser explotadas por los chinos. Esto se produjo en medio de crecientes preocupaciones en los niveles más altos del gobierno de que China esté intentando «negar, explotar o secuestrar» satélites enemigos, revelaciones hechas públicas por la filtración de documentos clasificados por parte del guardia nacional aéreo de EE. UU., Jack Teixeira, en 2023.
“La carrera espacial en curso y las tecnologías asociadas seguirán viéndose afectadas por ciberataques similares a Viasat”, dijo Russell de la GAO, refiriéndose a un ciberataque de 2022 a la compañía de satélites que las agencias de inteligencia estadounidenses y británicas creían que Rusia era parte de su guerra contra Ucrania.
La nube espacial de las grandes tecnológicas
Las empresas privadas y el gobierno deben utilizar todas las herramientas de ciberseguridad a su disposición, incluido el cifrado, los sistemas de detección de intrusos y la colaboración con agencias gubernamentales como la Agencia de Seguridad de Infraestructura y Ciberseguridad para compartir información y una defensa coordinada.
«Estas colaboraciones también pueden incluir el desarrollo de marcos de ciberseguridad específicamente adaptados a los sistemas espaciales», dijo Kaczmarek.
Al mismo tiempo, las empresas de tecnología con sede en Silicon Valley han logrado rápidos avances en ciberseguridad, incluidas las que protegen las tecnologías espaciales. Empresas como microsoft, Amazonas, GoogleY NVIDIA La Fuerza Espacial de EE. UU. y el Departamento de Defensa están reclutando cada vez más a los estadounidenses por sus recursos especializados y sus capacidades cibernéticas avanzadas.
En particular, Microsoft es miembro fundador del Centro de Análisis e Intercambio de Información Espacial y ha sido un participante activo desde su creación hace varios años. «Microsoft se ha asociado con la Fuerza Espacial de EE. UU. para respaldar su crecimiento como un servicio totalmente digital y proporcionar las últimas tecnologías para garantizar que los Guardianes de la Fuerza Espacial estén preparados para conflictos espaciales», dijo un portavoz de Microsoft por correo electrónico.
Según el contrato de 19,8 millones de dólares, Microsoft proporcionará su infraestructura de computación en la nube Azure, simulaciones, realidad aumentada y herramientas de gestión de datos para respaldar y asegurar una amplia gama de misiones de la Fuerza Espacial. «Microsoft desempeña un papel clave en la lucha contra las amenazas cibernéticas en el espacio», escribió el portavoz.
Google Cloud, Amazon Web Services y contratistas de defensa Dinámica general También ofrecemos infraestructura en la nube para almacenar y procesar grandes cantidades de datos generados por satélites y misiones espaciales.
NVIDIALas potentes GPU se pueden utilizar para procesar y analizar imágenes y datos de satélite. Lonstein dijo que los chips de IA del fabricante de chips pueden mejorar el procesamiento de imágenes, la detección de anomalías y el análisis predictivo para misiones espaciales. Sin embargo, existen límites a la hora de confiar en la tecnología como una ventaja de seguridad en lugar de una capa adicional de riesgo en las operaciones espaciales.
«Una gran dependencia de los sistemas automatizados puede provocar fallos catastróficos cuando esos sistemas fallan o surgen escenarios inesperados», dijo Lonstein.
Un solo punto de falla podría poner en peligro toda la misión. Además, el uso extensivo de la tecnología podría tener un impacto perjudicial en las habilidades y conocimientos de los operadores humanos, que podrían atrofiarse si no se ejercitan con regularidad.
«Esto podría generar desafíos de operación manual durante emergencias o fallas del sistema», agregó Lonstein.
