Uydu çarpışmalarını kriptografi önleyecek

Kısaca kriptografi dediğimiz şifreleme bilimi, yörüngede sayıları fazlasıyla artan uyduların çarpışmasını önlemek için kullanılacak. Ayrıca, atmosfer dışından gönderilen bilgilerin güvenliği de artırılacak.

Rusya ve ABD’ye ait iki uydunun çarpışmasının altıncı yıldönümünde, benzer kazaların yaşanmaması için kriptografiye başvurulması planlanıyor. Üçüncü partilerin erişimini engellemek için iletişimi şifrelemeyen kriptografi uygulaması, ticari ve casus uyduların çarpışma riskini azaltacağı gibi yörüngeden toplanan bilgilerin güvenliğini de artırabilir.

Scientific American dergisinde geçtiğimiz ay yayımlanan makalede, Pennsylvania Üniversitesi’nden kriptografi uzmanı Brett Hemenway ve uzay politikası uzmanı William Welser IV, 2009’da yaşanan kazanın bir daha gerçekleşmemesi için neler yapılabileceğini belirtti.

ABD’ye ait Iridium33 ve Rusya’nın Cosmos 2251 uyduları, 16 Şubat 2009’da Sibirya üzerinde saatte 30 bin kilometre hızla çarpışmıştı. Yerdeki teleskoplara ait veriler, iki uydunun birbirlerine değmemesi gerektiğini savunurken, uydulardan en az biri yanlış rotada olduğu için her ikisi de yok oldu. Uydulara ait rotalar, üst seviyede gizli bilgi olduğu için sadece uyduyu kontrol eden kurumlar tarafından biliniyor ve bu yüzden çarpışmaların önüne geçilemiyor.

Welser ve Hemenway, sadece uyduları değil, yörüngedeki konumlarını da kendilerine ait kabul ediyor. Sabit konum veya rotanın gizli tutulması halinde firmalar teknolojik yeteneklerinin ifşa olacağını, devletler ise ulusal güvenlik riski yaşanacağını savunuyor.

Uyduların çarpışması ise milyonlarca dolarlık zarara neden olduğu gibi, ortaya çıkan binlerce enkaz diğer uydular için de tehdit oluşturuyor. Saklı kalması istenen bilgilerin korunarak çarpışmaların önüne geçilmesini sağlayacak yöntem ise kriptografi olarak beliriyor.

Uydu firmaları güvenlik ağı kurdu

Her ay birkaç tanesi yörüngeye ateşlenen uyduların yakın gelecekte ciddi sorunlar doğurmasını önlemek için dünyanın en büyük dört uydu iletişimi sağlayıcısı bir araya gelerek Analytical Graphics (AGI) adı verilen bir şirket kurdu.

‘Güvenilir’ bir üçüncü parti olarak beliren Analytical Graphics, uydu bilgilerini değerlendirerek risk oluşturan bir durumda uyarıda bulunuyor. Bu aşamada AGI üyesi olan tüm uydu sahiplerinin karşılıklı güven ilişkisi büyük önem taşıyor.

Yeni bir proje olduğu düşünülse de AGI 1989’dan bu yana faaliyette ve ABD’nin dışında Birleşik Kralık ve Singapur’da ofisleri bulunuyor. Welser ve Hemenway, giderek artan uydu sayısı karşısında AGI’nin dayandığı güven ilişkisinin zayıflamaya başlayacağını ve kriptografinin tek çözüm yolu olacağını savunuyor.

İkili, 1980’lerde özel bir veri üzerinde birçok insanın hiçbir bilgi sızdırılmadan çalışabilmesine izin veren algoritmalar geliştirildiğini, Pentagon’a bağlı Ar-Ge kurumu DARPA’nın da 2010 yılında bu teknolojiyi uydu bilgisi paylaşımında kullanılmak üzere geliştirmeye çalıştığını belirtti.

Söz konusu yöntemde, her katılımcı kendisine ait veriyi kendi yazılımına yüklüyor ve çok partili hesaplama (MPC) protokolü aracılığıyla mesaj iletip alabiliyor. Protokolün tasarımı, bir uydunun çarpışma riski gibi sadece tek bir çıktı üzerine hazırlanabiliyor. Kamuya açık olan protokol, herkesin kendi yazılımı ekleyebilmesine imkan veriyor. Kısaca, önemli bilgileri gizli tutan sistem karşılıklı güven ilişkisini de gereksiz kılıyor.

Welser ve Hemenway, kriptografide en önemli unsurun hız olduğunu ve iki uydunun çarpışma olasılıklarını hesaplamanın yaklaşık 90 saniye aldığını belirtti. Gelişen bilgisayar teknolojisiyle bu sürenin daha da aşağıya çekilmesi beklenirken, DARPA MPC protokolünde kullanacağı algoritmayı tamamlamak üzere.

Yörüngede uçuşan mermiler

Kafada canlandırmak gerçekten güç ama Dünya’nın dışarıdan görünümü gerçekte etrafında parçacıklar uçuşan bir atoma benzetilebilir. Tepemizde kaç tane uydu bulunuyor derseniz, sayıları hayliyle fazla.

Universe Today’in Ekim 2013 tarihli verisine göre aktif uydu sayısı 1071. AP haber ajansının Mart 2014 verileri ise aktif olmayan uydu sayısını yaklaşık 2600 olarak veriyor.

İletişim uydularının büyüklükleri bir otobüsten buzdolabına kadar değişirken, ağırlıkları 4 tona kadar çıkabiliyor. Yüzde 60’ı navigasyon ve iletişim için kullanılan uyduların yanı sıra ulusal güvenlik, tarım, savunma ve bilimsel amaçlı da birçok uydu göreve devam ediyor.

Görev sürelerinin ardından Dünya’ya çakılarak yok edilemeyecekleri için halen atmosferin dışında gezinen uydular bir tehdit oluşturuyor. Ancak bulundukları yüksekliklerin farklı olması bu riski azaltıyor. Zira, GPS uyduları yaklaşık 20 bin, iletişim uyduları ise 35 bin kilometre yükseklikte görev yapıyor. Ekvator üzerinde konumlanan iletişim uydularına kıyasla, meteoroloji uyduları belli bölgeleri gözlemliyor.

Uyduların çarpışmasını önlemek önemli bir mevzu. NASA verilerine göre, 10 cm’den büyük 21 bin, 1 ila 10 cm aralığında 500 bin enkaz parçası Dünya’nın enkazını kaplıyor. Uzay çöplüğünü gidermek için ortaya atılan hiçbir proje bugüne dek hayata geçmezken, bir gün Wikileaks belgelerinde öne sürüldüğü gibi ‘Yıldız Savaşları’ yaşanırsa, işler çok daha kötü bir hal alabilir.