2024年2月18日，也門胡塞武裝通過導彈襲擊了紅海上的“紅寶石”號貨輪。在船員撤離后，經過幾周，這艘嚴重損毀的貨輪最終完全沉沒。此過程意外地成為全球互聯網安全的一個標志事件。在沉沒前，貨輪拖著錨鏈漂行了約70公里。迂回移動的錨鏈切斷了3條橫跨紅海海床的光纜，這些光纜承載著歐亞之間約1/4的互聯網流量。光纜損壞后，系統工程師不得不重新路由數據傳輸。因此，2025年，北約將開始測試一項計劃，修復“紅寶石”號沉船事件揭示的安全漏洞。

全球海底光纜承載了95%以上的洲際互聯網通信。這些又細又長的玻璃纖維線纜圍繞地球綿延約120萬公里，每條線路都有可能成為脆弱的咽喉點。目前，約有五六百條海底光纜在全球海底縱橫交錯。

“它們橫跨大洋時并沒有被埋在海底?！彪娦抛稍児綯eleGeography的研究副總裁蒂姆·斯特朗（Tim Stronge）說，“它們被直接放在海床上，也就是在海洋深處，大約這么粗——”他用手指比劃了個圈，“比花園里的水管還要細。它們很脆弱?！?/p>

據估計，海底光纜每天傳輸超過10萬億美元的金融交易數據，并承擔著加密國防通信和其他數字通信的任務。如果一艘沉船能意外切斷部分全球數據傳輸，那么，如果一個有預謀的組織或者政府發動一場有組織的襲擊，又該如何應對呢？

因此，北約介入并啟動了一個試點項目，名為“確保信息安全的電信空間/水下混合架構”（HEIST），旨在找出保護全球互聯網流量，并在出現問題時能夠重新路由的最佳辦法。

胡塞武裝可能沒有想到攻擊“紅寶石”號會造成這么大的破壞，但西方官員表示，海底光纜可能曾遭到人為破壞。例如，2024年11月，波羅的海里的兩條海底光纜（分別連接瑞典和立陶宛以及芬蘭和德國）被切斷。德國國防部長鮑里斯·皮斯托里烏斯（Boris Pistorius）甚至將其稱為“蓄意破壞”。

HEIST的組織者表示，他們希望在今明兩年至少實現兩個目標：首先，確保海底光纜損壞時，運營商能夠快速確定其準確位置，減輕中斷影響；其次，還希望增加數據的傳輸路徑。尤其值得一提的是，HEIST將研究把高優先級流量轉向在軌衛星的方法。

“實現韌性通信的關鍵是路徑多樣性。”HEIST北約國家主任、康奈爾大學機械與航空航天工程助理教授格雷戈里·法爾科（Gregory Falco）說。他表示，確?；ヂ摼W路徑多樣性應包括“天空，而不（僅僅）是海床”。

2025年，HEIST的組織者計劃在位于瑞典南部海岸卡爾斯克魯納的布萊京理工學院（BTH）開始測試。他們將在那里測試智能系統，希望幫助工程師以1米的精度快速定位海底光纜的斷裂位置。研究人員還將開展把數據傳輸快速重新路由到可用衛星的研究，至少達到實驗規模。法爾科表示，他們還將努力梳理錯綜復雜的海底光纜使用規則，因為目前沒有任何一家實體負責監管這些海底光纜。來自冰島、瑞典、瑞士、美國以及其他國家和地區的研究人員將參與研究。

“我們現在討論的是社會的關鍵基礎設施?！辈既R京理工學院副校長、HEIST測試平臺工作協調員亨利克·約翰遜（Henric Johnson）說。海底光纜位于波羅的海沿岸，這一位置非常重要：對于北約國家和俄羅斯來說，波羅的海均是一條重要的水道。“瑞典、愛沙尼亞和芬蘭之間的海底光纜遭到破壞，”約翰遜說，“這些事件對我們來說是必須面對的現實?！?/p>

TeleGeography的斯特朗表示，即使沒有任何蓄意破壞，每年也會發生大約100起海底光纜斷裂事件，其中大多數由在世界各地港口待命的專用船只修復。單獨一次修復可能需要數天或數周的時間，花費數百萬美元。但直到現在，電信運營商（以及許多國家和地區）都別無選擇。

“想想冰島。”康奈爾大學博士生、HEIST項目成員尼科洛·博斯凱蒂

（Nicolò Boschetti）說，“冰島有很多金融服務、云計算，通過4條海底光纜與歐洲和北美相連。如果這4條海底光纜被摧毀或破壞，冰島就完全與外界隔絕了。”

衛星鏈路可以繞過受損的光纜，但衛星備份的最大限制可能是它們的吞吐量。軌道衛星可傳輸的數據量要比光纜目前的處理能力低幾個數量級。谷歌表示，一些較新的光纜每秒可處理340太比特的數據；大多數光纜的承載量要少一些，但仍遠遠超過美國國家航空航天局所說的Ku頻段（12至18千兆赫，是一種廣泛使用的微波頻率）衛星的5千兆比特/秒傳輸速率。

HEIST團隊計劃使用更高帶寬的激光光學系統與衛星通信，部分解決這一問題。長期以來，美國國家航空航天局一直在研究光通信，最近還在其“靈神”號小行星任務上進行了一項實驗。星鏈已為其最新衛星配備了紅外激光進行星際通信，亞馬遜“柯伊伯計劃”的官員也表示該公司計劃使用激光通信。美國國家航空航天局表示，衛星激光可以傳輸的數據量至少是無線電數據傳輸的40倍，盡管仍遠低于光纜的容量，但已經是一個巨大進步。

激光傳輸仍然存在局限性。例如，它們容易被云層、霧霾或煙霧阻擋，必須精確瞄準。信號延遲（也稱為“時延”）也是一個問題，特別是對于軌道位置較高的衛星來說。HEIST團隊表示，他們將測試一些新方法來擴大帶寬和縮短信號時延，例如，整合可用的無線電頻率，以及在遇到問題時確定數據的傳輸優先級?！耙虼?，這個問題有解決辦法，”康奈爾大學的法爾科說，“但沒有哪一種是萬能靈藥。”

法爾科表示，要找到好的解決方案，關鍵是HEIST的過程要開源?！拔覀儗阉龅梅浅９_，希望大家能提出很多問題。”他說。他表示，項目的下一階段需要不斷的討論和反復創新?！拔覀儗崿F這一能力，”他說，“比任何人預想的都快。”

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本文轉載自“悅智網”，原標題《2025年前沿科技 | 北約規劃重新路由軌道衛星互聯網》。

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