Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat einen dreijährigen Entwicklungsvertrag vergeben, um zu bewerten, ob blockchainbasierte Technologien die Anomalieerkennung und die betriebliche Sicherheit in nicht-terrestrischen 5G-Netzen verbessern können. Das Projekt soll untersuchen, wie neue Technologien die Widerstandsfähigkeit satellitengestützter Kommunikation stärken können, während terrestrische und weltraumgestützte Netze enger miteinander verbunden werden.

Keysight Technologies wurde zum Hauptauftragnehmer der Initiative ernannt. Der Satelliten-Internet-of-Things-Anbieter Sateliot wird die technische Entwicklung unterstützen und bei der Integration von Satellitenmissionen mitwirken. Die Arbeiten erfolgen im Rahmen der ESA-Programmlinie Space for 5G/6G and Sustainable Connectivity, die Teil des Programms Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES) der Agentur ist.

Nicht-terrestrische Netze bezeichnen Kommunikationssysteme, die weltraumgestützte oder luftgestützte Plattformen, darunter Satelliten, nutzen, um mobile Konnektivität über die Reichweite herkömmlicher Bodeninfrastruktur hinaus zu erweitern. Ihre Integration in 5G- und künftige 6G-Systeme erhöht den Bedarf an Sicherheitsmodellen, die über verteilte Anlagen, mehrere Betreiber und lange Lebenszyklen von Ausrüstung hinweg funktionieren können.

Die Initiative wird untersuchen, wie Blockchain, künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und digitale Kalibrierzertifikate kombiniert werden können, um überprüfbare, manipulationsresistente Aufzeichnungen über den gesamten Lebenszyklus der Satellitenkommunikationsinfrastruktur hinweg zu erzeugen. Forschende werden mögliche Anwendungen in der Satellitenfertigung, bei Kalibrierprozessen, im Betrieb im Orbit und bei der Bereitstellung von Kommunikationsdiensten bewerten.

Das von der ESA unterstützte dreijährige Vorhaben soll feststellen, ob Blockchain-Technologie Sicherheit, Anomalieerkennung und Vertrauen in nicht-terrestrischen 5G-Satellitennetzen stärken kann und zugleich Grundlagen für künftige 6G-Kommunikation schafft.

Blockchain und KI zur Unterstützung des Netzwerkvertrauens

Die beteiligten Organisationen werden untersuchen, ob blockchainbasierte Vertrauensmechanismen die Integrität betrieblicher Aufzeichnungen verbessern und das Risiko unbefugter Änderungen verringern können. Systeme für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen werden ebenfalls daraufhin getestet, ob sie Netzwerkanomalien automatisch erkennen und wirksamere Reaktionen auf potenzielle Bedrohungen unterstützen können.

Digitale Kalibrierzertifikate dürften ein wichtiger Bestandteil der Arbeiten sein. Diese Zertifikate können überprüfbare Aufzeichnungen bereitstellen, die zur Authentifizierung von Ausrüstung und Betriebsprozessen im gesamten Satellitenökosystem genutzt werden. Zusammengenommen sollen die Technologien die Transparenz erhöhen und stärkere Sicherheitszusicherungen für zunehmend komplexe Kommunikationsnetze bieten.

Das Projekt wird in mehreren Phasen verlaufen. Es beginnt mit Laborforschung und Prototypenentwicklung, bevor es zu einer vollständigen Demonstration im Orbit übergeht. In der Schlussphase werden Forschende blockchainfähige Vertrauensmechanismen, autonome Fähigkeiten zur Anomalieerkennung und sichere Telemetrie in einer operativen Satellitenumgebung bewerten. Ziel ist es festzustellen, ob die Technologien unter realen Bedingungen funktionieren können, ohne die Netzleistung zu beeinträchtigen.

Demonstration im Orbit zur Untersuchung von Cybersicherheitsrisiken

Die ESA erklärte, die Initiative solle die Cybersicherheitsherausforderungen adressieren, die entstehen, wenn Satelliteninfrastruktur in terrestrische Mobilfunknetze integriert wird. Wenn Konnektivität über traditionelle bodengestützte Systeme hinaus erweitert wird, wächst die Zahl potenzieller Angriffsvektoren, wodurch die Exponierung gegenüber Cyberrisiken zunimmt.

Die Agentur geht davon aus, dass das Projekt dazu beitragen könnte, miteinander verbundene terrestrische und nicht-terrestrische Kommunikationsnetze vor Bedrohungen wie Spoofing, Datenmanipulation und anderen böswilligen Cyberaktivitäten zu schützen. Durch die Erstellung unveränderlicher und überprüfbarer Betriebsaufzeichnungen könnte Blockchain-Technologie eine zusätzliche Schutzschicht für kritische Kommunikationsinfrastruktur bieten.

Das Projekt wird mit einer Demonstration im Orbit abgeschlossen, die sich auf die Bewertung blockchainbasierter Vertrauensmechanismen, sicherer Telemetrie und KI-gestützter Anomalieerkennung unter realen Betriebsbedingungen konzentriert.

Die Ergebnisse sollen zudem die Entwicklung von Sicherheitsrahmen für die nächste Generation der 6G-Satellitenkommunikation unterstützen, bei der vertrauenswürdiger Datenaustausch und automatisierte Bedrohungserkennung voraussichtlich zunehmend wichtig werden. Sicherheitsarbeiten in dieser Phase sind relevant, weil künftige satellitengestützte mobile Dienste auf automatisiertes Netzwerkmanagement und domänenübergreifende Koordination zwischen Boden- und Weltrauminfrastruktur angewiesen sein könnten.

Branchenbeteiligte werden bewerten, ob durch Blockchain erzeugte Aufzeichnungen und automatisierte Systeme zur Anomalieerkennung das Netzwerkverhalten verifizieren können, ohne die für 5G und künftige 6G-Dienste erforderliche Skalierbarkeit, Geschwindigkeit oder Effizienz zu beeinträchtigen. Die Demonstration im Orbit soll Erkenntnisse zur Machbarkeit des Einsatzes dieser Technologien in der kommerziellen Satellitenkommunikation liefern.

Wenn das Vorhaben erfolgreich ist, könnte es einen praktischen Rahmen bieten, um künftige satellitengestützte Mobilfunknetze vor Cyberbedrohungen zu schützen und zugleich sichere und skalierbare 5G- und 6G-Konnektivität zu unterstützen.