شنود در اعماق دریا؛ فناوری جدید برای تشخیص خرابکاری در شاهراه‌های اینترنت

غواص، کابل فیبر نوری را در بستر دریای شمال پیدا کرده بود. آرام به آن نزدیک شد تا جایی که می‌توانست لمسش کند.

دستش را دراز کرد، اما کسی متوجه حضورش شده بود. کسی او را زیر نظر داشت.

دانیل گرویگ، مدیر فروش جهانی شرکت فناوری آلمانی «آ پ سنسینگ»، می‌گوید: «او می‌ایستد و به آرامی کابل را لمس می‌کند؛ سیگنال به وضوح قابل مشاهده است. در واقع انرژی صوتی که درون فیبر جریان دارد، سیگنال ما را مختل می‌کند و ما می‌توانیم این تغییر را اندازه‌گیری کنیم.»

در ماه‌های اخیر گزارش‌های متعددی از آسیب‌دیدگی کابل‌های مخابراتی در دریای بالتیک منتشر شده که نگرانی‌هایی را برانگیخته است.

این کابل‌ها که حجم عظیمی از داده‌های اینترنتی را بین کشورها جابه‌جا می‌کنند، آن قدر اهمیت دارند که ناتو طرحی به نام «پاسبان بالتیک» را آغاز کرده است تا این دریا را با هواپیما، ناوهای جنگی و پهپاد زیر نظر بگیرد.

اتحادیه اروپا نیز در حال افزایش اقدامات خود برای نظارت و حفاظت از این کابل‌ها است.

با وجود این اقدامات، ناظران نمی‌توانند هم‌زمان همه‌جا حاضر باشند.

به همین دلیل بعضی شرکت‌ها در تلاش‌اند تا با استفاده از سیگنال‌های فیبر نوری، تحرکات اطراف کابل‌ها را رصد کنند؛ از جمله شناسایی پهپادهای زیرآبی مخفی یا کشتی‌های متخاصمی که لنگرهای خود را روی بستر دریا می‌کشند.

در آزمایش‌های سال گذشته سیستم شرکت «آ پ سنسینگ» - که شبیه‌سازی بود و نه تلاشی واقعی برای خرابکاری - غواص دست خود را روی کابل زیردریایی تحت نظارت این شرکت گذاشت.

این شرکت برای آزمایش دقت سیستم خود، کشتی‌ها، پهپادها و غواصانی مجهز به اسکوترهای دریایی را نیز به کار گرفت تا دقت نرم‌افزار خود را در شناسایی و تشخیص حضور این وسایل ارزیابی کند.

آن‌ها همچنین آزمایش کردند که آیا کابل قادر است صدای افتادن لنگر کشتی در آب را «بشنود» یا نه.

هنگامی که پالس‌های نوری در امتداد یک رشته فیبر نوری حرکت می‌کنند، گاهی بازتاب‌های کوچکی در همان مسیر بازمی‌گردند. این بازتاب‌ها تحت تاثیر عواملی مانند دما، ارتعاشات یا اختلالات فیزیکیِ خودِ کابل قرار می‌گیرند.

اگر دمای بخشی از کابل زیر زمین تغییر کند، ممکن است نشان‌دهنده این باشد که آن قسمت از کابل از جایش بیرون آمده است.

شرکت «آ پ سنسینگ» ویدیویی از یک آزمایش را به من نشان می‌دهد که در آن مردی روی چمنزار راه می‌رود، سپس تفنگی را بلند می‌کند و شلیک می‌کند. کابل فیبر نوری دفن‌شده در چند متری او، تمام این اتفاقات را دریافت و ثبت کرده است.

کلمنس پل، مدیر اجرایی شرکت، به نموداری اشاره می‌کند و می‌گوید: «می‌توان تک‌تک قدم‌ها را به‌وضوح دید.» رد پاها به صورت نقاط یا خطوط کوتاه روی نمودار ظاهر می‌شود، در حالی که شلیک تفنگ به شکل یک لکه بزرگ‌تر ثبت شده است.

با این فناوری حتی می‌توان اندازه تقریبی یک کشتی را که از روی کابل زیردریایی عبور می‌کند، تعیین کرد. همچنین موقعیت آن و در برخی موارد جهت حرکتش نیز قابل تشخیص است. این اطلاعات را می‌توان با تصاویر ماهواره‌ای یا حتی داده‌های سامانه شناسایی خودکاری که بیشتر کشتی‌ها به‌طور دائمی ارسال می‌کنند، تطبیق داد.

این شرکت می‌گوید که در صورت وجود یک رشته فیبر نوری بلااستفاده - که به آن «فیبر تاریک» می‌گویند - یا یک فیبر فعال با کانال‌های خالی کافی، می‌توان قابلیت‌های نظارتی را به کابل‌های فیبر نوری موجود اضافه کرد.

اما این فناوری محدودیت‌هایی دارد. دیوید وب از دانشگاه استون توضیح می‌دهد که حسگرهای فیبر نوری نمی‌توانند اختلالات را از فواصل بسیار دور تشخیص دهند، بنابراین باید در امتداد کابل، تقریبا هر ۱۰۰ کیلومتر، دستگاه‌های شنود سیگنال نصب شوند.

شرکت «آ پ سنسینگ» می‌گوید این فناوری می‌تواند ارتعاشات را از چند صد متری تشخیص دهد، اما «معمولا قادر نیست سیگنالی را از چند کیلومتر دورتر دریافت کند». این شرکت همچنین تایید می‌کند که این فناوری‌ در برخی کابل‌های نصب‌شده در دریای شمال استفاده شده، اما از ارائه جزئیات بیشتر خودداری کرده است.

پل هایدن، مدیر اجرایی شرکت هلندی «اوپتیکس۱۱» که تولیدکننده سیستم‌های حسگر صوتی فیبر نوری است، می‌گوید: «داشتن یک سیستم هشدار زودهنگام ضروری است تا افراد بدانند چگونه باید واکنش نشان دهند.»

آقای هایدن معتقد است که کابل‌هایی که صرفا برای پایش فعالیت‌های دریایی نصب می‌شوند، می‌توانند بسیار کارآمد باشند. به‌عنوان مثال، می‌توان چنین کابل‌های شنودی را به‌ جای آنکه مستقیما داخل زیرساخت‌ها تعبیه شوند، در فاصله ۱۰۰ کیلومتری از یک بندر مهم یا در نزدیکی یک خط لوله گاز یا کابل مخابراتی حیاتی قرار داد،.

این کار می‌تواند به اپراتورها دیدی جامع از رفت‌وآمد کشتی‌ها در منطقه بدهد و امکان هشدار زودهنگام درباره حرکت یک کشتی به سوی یک زیرساخت حیاتی را فراهم کند.

آقای هایدن می‌افزاید که فناوری شنود فیبر نوری شرکت «اوپتیکس۱۱» قابلیت استفاده در زیردریایی‌های نظامی را نیز دارد. او می‌گوید که این شرکت به‌ زودی آزمایش کابلی نظارتی را که در بستر دریای بالتیک نصب شده، آغاز خواهد کرد.

داگلاس کلاگ از شرکت «ویاوی سولوشنز» که در زمینه آزمایش و اندازه‌گیری شبکه فعالیت دارد، می‌گوید: « ما شاهد افزایش تقاضا برای فناوری حسگرهای فیبر نوری هستیم.»

کریستیان پریس، مدیر بخش اروپا، خاورمیانه، آفریقا و کابل‌های زیردریایی شرکت هگزاترونیک، می‌گوید که برخی از کابل‌هایی را که در حوادث اخیر آسیب دیده‌اند، این شرکت سوئدی ساخته است.

پریس می‌گوید که حسگرهای صوتی، فناوری نوظهوری هستند که احتمالا در آینده رواج بیشتری خواهند یافت. اما، از نظر استحکام فیزیکی، کار چندانی نمی‌توان برای محافظت از کابل‌ها در برابر خرابکاری انجام داد.

پریس می‌گوید که کابل‌های فیبر نوری امروزی با لایه‌های فلزی پوشانده شده‌اند که به دور فیبر پیچیده و جوش داده شده‌اند. علاوه بر این سیم‌های ضخیم فلزی، موسوم به «سیم زرهی»، در بخش‌های بیرونی کابل تعبیه شده‌اند و در برخی موارد، کابل‌ها دارای دو لایه زرهی هستند. او می‌افزاید: «در سمت بریتانیایی کانال مانش، به دلیل سنگ‌های فراوان و فعالیت گسترده ماهی‌گیری، از کابل‌های دارای دو لایه زرهی استفاده می‌شود.»

پریس می‌گوید که اگر یک کشتی عمدا لنگر سنگین خود را روی کابلی حتی با دو لایه زره بکشد، به احتمال قریب به یقین به آن آسیب خواهد رساند؛ زیرا شدت نیروی برخورد یا کشیده شدن بسیار زیاد است.

دفن کابل‌ها در بستر دریا می‌تواند حفاظت بیشتری ایجاد کند، اما این روش در مسافت‌های طولانی و در اعماق بیش از چند ده متر هزینه‌های بسیار بالایی خواهد داشت.

لین بردت، تحلیلگر پژوهشی شرکت تحقیقاتی بازار مخابرات «تِله‌جئوگرافی»، می‌گوید: «کابل‌ها همیشه دچار خرابی می‌شوند. تعداد خرابی‌های سالانه کابل‌ها طی چند سال اخیر تقریبا ثابت بوده است.»

به گفته او، سالانه معمولا بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ مورد خرابی کابل رخ می‌دهد و این میزان با وجود افزایش تعداد کابل‌های زیردریایی، تغییر نکرده است.

او اشاره می‌کند که حتی در صورت قطع شدن یک کابل، شبکه‌های مخابراتی معمولاً دارای افزونگی و سیستم‌های پشتیبان قوی‌ هستند که باعث می‌شود کاربران نهایی معمولا اختلال محسوسی را تجربه نکنند.

تورستن بنر، یکی از بنیان‌گذاران و مدیر اندیشکده «موسسه سیاست‌گذاری عمومی جهانی»، از واکنش نظامی مشهود به قطع شدن کابل‌ها در دریای بالتیک استقبال می‌کند و می‌گوید: «خوشبختانه ناتو و اتحادیه اروپا از این تهدید آگاه شده‌اند.»

فناوری حسگرهای کابل ممکن است مفید باشد، اما کارایی آن در جلوگیری از آسیب، به این بستگی دارد که گارد ساحلی یا گشت‌های نظامی با چه سرعتی بتوانند هشدارهای مربوط به خرابکاری احتمالی را دریافت کرده و به آن‌ واکنش نشان دهند. بنر می‌گوید: «موضوع این است که چقدر سریع می‌توان با یک کشتی ارتباط برقرار کرد.»