Plataforma de gestão de comandos por satélite: 95% aumento da prevenção da cibercriminalidade

A Innowise criou um sistema baseado em cadeias de blocos para enviar comandos para os satélites.

Cliente

Indústria

Cibersegurança

Região

Cliente desde

2023

O nosso cliente é uma empresa de desenvolvimento de software especializada na criação de soluções de software avançadas que garantem a segurança cibernética dos activos espaciais e das suas operações.

As informações pormenorizadas sobre o cliente não podem ser divulgadas ao abrigo dos termos do NDA.

Desafio

Garantir a segurança da transmissão de comandos por satélite com validação baseada em cadeias de blocos

O software do nosso cliente foi concebido para apoiar as empresas aeroespaciais na gestão das operações de satélites. Dada a natureza crítica destas operações, é vital obter a aprovação de vários intervenientes antes de emitir quaisquer comandos para um satélite. Para resolver este problema, a solução do cliente exige que todos os comandos ligados ao satélite sejam submetidos a um processo de votação. No entanto, o cliente enfrentou desafios para garantir a segurança e a exatidão dos comandos transmitidos de e para os satélites. A principal preocupação era o risco de adulteração de dados durante a transmissão, o que poderia levar a instruções erróneas ou contraditórias. Além disso, era necessário simplificar as interações com o sistema de satélites na Terra.

Outros problemas incluíam o risco de sobreposição de comandos e a possibilidade de enviar comandos incorrectos devido a um processo de validação deficiente. O cliente queria que desenvolvêssemos uma solução para simplificar a gestão dos comandos de satélite com a ajuda de blockchain e contratos inteligentes. Este sistema evitaria conflitos de comandos e garantiria a autenticidade dos dados.

Solução

Implementação de um sistema que utiliza a cadeia de blocos para a validação segura de comandos de satélite

Como solução para estes desafios, propusemos desenvolver uma plataforma de cibersegurança para os bens espaciais, a fim de prevenir a cibercriminalidade nos satélites.

Estrutura da aplicação Web

Entregámos uma aplicação Web com dois portais principais: o portal de administração e o portal do cliente. Cada portal foi concebido para satisfazer as necessidades específicas dos utilizadores no âmbito do ecossistema de gestão de comandos por satélite. O portal de administração destina-se aos administradores de sistemas para gerir os parachains. Inclui funcionalidades como a gestão de parachains, que permite aos administradores criar e gerir parachains para novos clientes, normalmente proprietários de empresas do espaço aéreo. O portal de administração também oferece gestão de utilizadores para facilitar a adição, remoção e gestão de contas. Com a monitorização de comandos em tempo real, os administradores podem acompanhar as actividades e as transacções de comandos, mantendo as operações sem problemas e em segurança. As definições de configuração permitem a personalização da segurança e das preferências, enquanto as ferramentas de relatório abrangentes fornecem informações valiosas sobre as transacções de comando para uma tomada de decisões informada.

O portal do cliente serve de interface para os proprietários de parachain gerirem os seus activos. Inclui funcionalidades como o registo de activos para que os clientes possam facilmente adicionar os seus activos ao parachain, integrando-os na rede. Além disso, os clientes podem submeter comandos aos seus activos depois de passarem o processo de votação, mantendo o controlo e a supervisão.

Este estrutura da aplicação web oferece uma plataforma robusta e de fácil utilização, tanto para administradores como para clientes, que melhora a gestão dos comandos de satélite com maior segurança.

Processo de votação em várias fases

A nossa equipa desenvolveu um processo de votação estruturado em várias fases para garantir a integridade da validação do comando do satélite.

O processo começa com a fase de proposta, em que as partes interessadas criam propostas de comando e apresentam-nas ao administrador para análise inicial. Durante esta fase, as propostas são avaliadas quanto à sua validade e relevância. Em seguida, na fase de revisão, os administradores avaliam cuidadosamente as propostas apresentadas, verificam a sua viabilidade e o alinhamento com os objectivos operacionais. Além disso, os contratos inteligentes baseados na Oracle implementados na cadeia de blocos também estão a trabalhar na verificação das propostas. Os comandos que passam neste exame passam para a fase pendente, onde aguardam novas acções.

Uma vez na fase pendente, os comandos são preparados para o processo de votação. Durante o período de votação, os participantes votam a favor ou contra os comandos. Têm a opção de alterar os seus votos dentro de um período de tempo especificado. A transparência é mantida com actualizações em tempo real sobre o estado da votação, incluindo o número de votos, as percentagens de aprovação e os motivos das rejeições. Além disso, os participantes que rejeitam comandos são obrigados a fornecer uma justificação.

Os contratos inteligentes registam os votos em tempo real. Os comandos que recebem aprovação são programados para execução e enviados para o satélite. Por outro lado, os comandos rejeitados são registados com os motivos fornecidos para referência futura.

Validação de comandos através de cadeia de blocos

Transacções de comando Immutable

Innowise utilizado tecnologia de cadeia de blocos no sistema de gestão de comandos por satélite para registar cada transação de comando num livro-razão imutável e descentralizado. Este registo à prova de adulteração oferece a integridade dos dados de comando, impedindo quaisquer modificações não autorizadas. Cada transação tem um registo de data e hora e é criptograficamente protegida, o que preserva a integridade do histórico de comandos.

Contratos inteligentes para validação

Os contratos inteligentes são fundamentais na nossa solução para automatizar o processo de validação. Estes contratos contêm as regras de aprovação de comandos para garantir que apenas os comandos válidos são executados. Isto minimiza o erro humano e mantém elevados padrões operacionais. Os comandos são representados em código binário (0 e 1), tornando-os simples mas eficazes para validação.

Autorização baseada em cadeias de blocos

Para elevar a segurança dos processos de validação e votação de comandos, implementamos um sistema de autorização baseado em blockchain usando Polkadot. Cada participante recebe um par de chaves criptográficas exclusivo para assinar transações para garantir que apenas usuários autenticados possam propor, votar ou executar comandos.

O blockchain robusto e escalável do Polkadot fornece uma solução segura e descentralizada, eliminando pontos únicos de falha. O sistema registra cada ação no blockchain, criando uma trilha de auditoria imutável para responsabilidade e rastreabilidade. Além disso, os recursos do Polkadot, como comunicação entre cadeias e governança na cadeia, adicionam flexibilidade para melhorias futuras.

Validação da fotografia

Para garantir a integridade dos dados, implementámos um sistema robusto de validação de fotografias para imagens de satélite. Este sistema utiliza tabelas de hash armazenadas em nós de substrato para verificar a autenticidade das fotografias. Cada imagem de satélite gera um hash único, armazenado de forma segura na blockchain. Quando uma fotografia é recebida, o seu hash é recalculado e comparado com o hash armazenado, detectando quaisquer discrepâncias que indiquem adulteração.

Além disso, os metadados, como a hora, a localização e as condições, são verificados para confirmar a autenticidade da fotografia. Esta verificação de dupla camada garante que as imagens são genuínas e não adulteradas.

Caraterística da linha de tempo

A nossa equipa de especialistas integrou uma funcionalidade de cronologia abrangente no sistema para aumentar a transparência e a facilidade de utilização. Esta ferramenta fornece uma visão geral em tempo real, mostrando as principais fases: proposta, revisão, pendente, votação e execução. Cada fase é visualmente distinta com ícones e cores de forma a que os utilizadores compreendam rapidamente o estado atual.

A linha de tempo apresenta o tempo restante em cada fase, com um temporizador de contagem decrescente durante o período de votação para incentivar a participação atempada. As barras de progresso e os indicadores de percentagem mostram o estado de conclusão que ajuda os utilizadores a avaliar a direção da votação. Os registos detalhados e os carimbos de data/hora registam as principais acções, criando uma pista de auditoria para responsabilização.

As notificações e os alertas mantêm os participantes informados sobre as etapas importantes, como o início e o fim da votação. A cronologia é acessível a partir dos portais do administrador e do cliente, para que todos os intervenientes tenham uma visão unificada do processo.

Tecnologias

Backend

NestJs, Kafka, Redis, MongoDb, Mongoose, IPFS, API Polkadot

Front-end

Polkadot.js, TypeScript, React, React-Router, React Hook Form, Webpack, Chakra UI, Zustand, Web3.js ESLint

Blockchain

Substrato, Polkadot, tinta!, Rust, contratos inteligentes

DevOps

AWS, Docker, Postman

Processo

O nosso processo de desenvolvimento seguiu a metodologia Agile, promovendo a melhoria contínua através do progresso iterativo.

Fase de descoberta

A equipa da Innowise começou por recolher os requisitos e compreender as necessidades do cliente. Esta fase envolveu a definição do âmbito e dos objectivos do projeto para estabelecer expectativas claras e definir a direção geral. Documentámos tudo num documento de visão e âmbito.

Fase de planeamento

Em seguida, os nossos especialistas criaram um plano detalhado, dividindo as tarefas, definindo prazos e avaliando os riscos. Isto ajudou-nos a manter o projeto no caminho certo com marcos claros.

Fase de desenvolvimento

Na fase de desenvolvimento, trabalhámos simultaneamente nas componentes back-end e front-end, seguindo sprints de duas semanas. Esta abordagem iterativa permitiu-nos integrar o feedback e efetuar continuamente os ajustes necessários.

Fase de controlo de qualidade

O cliente era responsável pelos processos de controlo de qualidade.

Equipa

Coordenador de projectos

Engenheiros front-end

Engenheiro Back-end

Engenheiros de cadeias de blocos

Engenheiro DevOps

Resultados

95% reforça a segurança com o sistema de gestão de comando de satélites, melhorando a tolerância a falhas e a integridade dos dados

A implementação do sistema reformulou a segurança e a eficiência da gestão do comando de satélites do cliente.

Segurança reforçada: o risco de adulteração de dados foi reduzido pelo 95%. O sistema de validação de blockchain garante que todos os comandos sejam autenticados e imutáveis, fornecendo uma defesa robusta contra modificações não autorizadas.

Tolerância a falhas: Graças à utilização da cadeia de blocos, o sistema tornou-se descentralizado. Cada ativo adicionado torna-se um nó no ecossistema e é partilhado com outros. Todos os nós trabalham em conjunto para calcular a cadeia de blocos, embora sejam unidades independentes. Este sistema minimiza a probabilidade de perda de controlo sobre os satélites e de falha do sistema como um todo.

Melhoria da integridade dos dados: o sistema de validação de fotografias garante que todas as imagens do satélite são autênticas e não adulteradas, mantendo uma elevada integridade dos dados.

Duração do projecto

setembro de 2023 - dezembro de 2023

95%

aumento da prevenção da cibercriminalidade

50%

redução do tempo de aprovação

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