幾歐元電腦派上大用場 ESA測試太空加密通訊

歐洲太空總署（ESA）向國際空間站（ISS）送去了一個小型方形設備，測試全新的太空通信加密技術。這套設備的核心部件——「樹莓派零號」（Raspberry Pi Zero）電腦（電腦），只需幾歐元。

對稱加密是地面通信中常見的一種加密方式。兩端有兩把一樣的「鑰匙」，匹配成功即可解密傳輸的信息。可是這在衛星通信中遇到挑戰。因為太空的輻射會導致電腦記憶體中的密鑰「比特翻轉」（Bit Flip）而受損，受損的密鑰將不再和地面的鑰匙匹配，從而無法解密。

目前解決方法是使用專用的防輻射設備對密鑰進行保護，但是這個方案成本太高，因此很多小型太空項目並不加密，比如微型立方體衛星（CubeSats）。

ESA這次測試的「國際商務實驗服務加密立方體」（CryptIC）成本低廉，而且設備輕巧，每個立方體設備只有10x10x10厘米大。

ESA介紹說，他們在測試兩種解決辦法。

一種方法是在硬件上存一個備份密鑰，當密鑰受損時，迅速取出恢復。但是這種方法可以存儲的鑰匙數量有限，靈活度不夠。

另一種方法是用「可編程字段門陣列」（FPGAs）造出一系列相同的鑰匙處理中心，當一個鑰匙處理中心被射線損壞時，迅速切換使用其它的處理中心，與此同時受損的處理中心進行自我復位，也就是修復。

兩種方法對硬件的需求都很低，ISS那端使用的電腦就是開頭提到的幾歐元的、裝在塑料套裏面的「樹莓派零號」；地面端僅需ESA位於荷蘭技術中心的一台筆記本電腦，經由CryptIC位於布魯塞爾的營運方發送指令。◇

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