北約HEIST項目正在推進 以在互聯網設施發生中斷時創建替代路徑

世界已經意識到需要確保全球互聯網基礎設施的安全並使其多樣化。 北約及其合作伙伴正在通過"HEIST 項目"努力實現這一目標，同時也在爭分奪秒地應對潛在威脅。

2024 年 2 月 18 日，也門胡塞武裝分子發射導彈襲擊了紅海中的貨輪 Rubymar，引發了一連串斷網事件，暴露了世界互聯網基礎設施中的關鍵漏洞。 這艘失事船隻漂流了數週才最終沉沒，它的錨在海底拖行了約 70 公里，切斷了三條重要的光纜，這些光纜傳輸了歐洲和亞洲之間約四分之一的互聯網流量。

"這起事件嚴酷地提醒人們，世界海底光纖網絡的脆弱性，該網絡承載着 95% 以上的洲際互聯網通信。"TeleGeography 研究副總裁蒂姆-斯特朗吉（Tim Stronge）告訴電氣和電子工程師學會（IEEE）："當它們穿越海洋時，並沒有被埋沒。它們就在海底，在大洋深處，在深海深處，它們就這麼粗，他用手指比劃了一個圓圈，比花園裡的水管還細。 它們很脆弱。"

全球海底電纜網絡總長約 120 萬公里，由 500 到 600 條電纜組成，是我們數字世界的主幹網。 這些電纜不僅對隨意瀏覽互聯網至關重要，它們還爲每天約 10 萬億美元的金融交易提供便利，並傳輸加密的國防通信。

針對這一漏洞，北約啓動了一個名爲HEIST（確保電信信息安全的混合空間-潛艇架構）的試點項目。 該項目旨在制定保護全球互聯網流量的戰略，並在出現中斷時創建替代路徑。

HEIST 未來幾年的目標包括開發系統，以 1 米的精度快速定位電纜斷裂，並探索如何將高優先級流量轉移到衛星上。實現彈性通信的關鍵在於路徑多樣性。 北約HEIST國家主任、康奈爾大學助理教授格雷戈裡-法爾科（Gregory Falco）說："天上的東西比海底的東西更重要。"

該項目將於 2025 年在瑞典卡爾斯克魯納的布萊金技術學院 (BTH) 開始測試。

擔任 BTH 副校長並負責協調 HEIST 試驗檯計劃的亨裡克-約翰遜（Henric Johnson）指出，最近現實世界中發生了針對連接瑞典、愛沙尼亞和芬蘭的海底電纜的破壞事件，因此迫切需要開展該項目。他說："我們現在討論的是社會中的關鍵基礎設施。"

雖然衛星鏈路提供了一個潛在的備份解決方案，但它們在數據吞吐量方面面臨很大的限制。 目前的光纖電纜每秒可處理多達 340 太比特的數據，遠遠超過通常通過 Ku 波段衛星通信實現的每秒 5 千兆比特的數據吞吐量。

爲了解決這一差距，HEIST 小組計劃探索用於衛星通信的更高帶寬激光光學系統。 美國國家航空航天局（NASA）最近進行的光通信實驗取得了可喜的成果，顯示了比傳統無線電傳輸多傳輸至少 40 倍數據的潛力。

然而，激光傳輸並非沒有挑戰。 它們很容易受到雲層、霧霾或煙霧等大氣條件的干擾，而且需要精確瞄準。 此外，信號延遲仍然是一個令人擔憂的問題，尤其是對於在較高軌道上運行的衛星。

隨着 HEIST 的進展，研究小組正在採取一種開源的方法，邀請更廣泛的科學界進行審查並提供反饋。法爾科說："我們要將它完整公開，希望人們能從中發現很多漏洞。我們將以超乎想象的速度實現這種能力。"