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Jul 04, 2023

世界中のインターネットは、広大な海底ケーブルによって動かされています。 しかし、彼らは脆弱です。

1858 年 7 月 29 日、2 隻の蒸気戦艦が大西洋の真ん中で出会いました。 そこで彼らは長さ 4,000 キロメートル (2,500 マイル)、幅 1.5 センチメートル (0.6 インチ) のケーブルの両端を接続し、ヨーロッパ大陸と北米大陸を初めて電信で結びました。

わずか2週間余り後、英国のビクトリア女王は当時の米国大統領ジェームズ・ブキャナンに祝意のメッセージを送り、それに続いてケーブル敷設に貢献した船のレプリカと市庁舎上空への花火を掲げたニューヨーク市街のパレードが行われた。 。

就任公電の中で、ヴィクトリア女王は約20年にわたる努力の集大成である両国の「偉大な国際的取り組み」を称賛し、一方ブキャナンは「これまで征服者が勝ち取ったものよりもはるかに人類にとって有益であり、輝かしい勝利である」と称賛した。戦いの場で。

メッセージはモールス信号で 1 文字あたり 2 分 5 秒で配信するのに 17 時間以上かかり、さまざまな技術的障害によりケーブルの運用は 1 か月未満でしたが、世界的な通信革命が始まりました。

1866 年までに、新しいケーブルは 1 分あたり 6 ~ 8 ワードを送信できるようになり、世紀末までに 40 ワード以上に増加しました。 1956 年に、最初の水中電話ケーブルである大西洋横断 No. 1 (TAT-1) が敷設され、1988 年までに、TAT-8 は 280 メガバイト/秒 (米国の平均的な家庭用インターネット接続の約 15 倍の速度) を伝送するようになりました。光ファイバー。光を使用して猛烈な速度でデータを送信します。

2018 年、マレア ケーブルがスペインのビルバオと米国バージニア州の間で運用を開始しました。伝送速度は最大 160 テラビット/秒で、これは平均的な家庭用インターネット接続の 1,600 万倍です。

現在、世界中で約 380 本の海底ケーブルが運用されており、その長さは 120 万キロメートル (745,645 マイル) を超えています。

水中ケーブルは現代のインターネットを推進する目に見えない力であり、近年のケーブルの多くは Facebook、Google、Microsoft、Amazon などのインターネット巨人によって資金提供されています。 それらは私たちのほぼすべての通信を運びますが、ワイヤレスネットワーキングとスマートフォンの世界では、私たちはそれらの存在にほとんど気づきません。

しかし、インターネットのモバイル化とワイヤレス化が進むにつれて、海底ケーブルを通過するデータ量は飛躍的に増加しました。

アフリカと世界を結ぶ海底ケーブルの多くの敷設を担当する多国籍電気通信会社シーコムの最高経営責任者、バイロン・クラッターバック氏は、インターネットが依然としてケーブルベースであることに「ほとんどの人が完全に驚いている」と語った。

「人々はとてもモバイルで、常に Wi-Fi を探しています」と彼は言いました。 「彼らはそれについて考えず、この巨大なケーブルのメッシュが連携して機能する仕組みを理解していません。

「彼らは切られたときに初めて気づきます。」

2012 年、ハリケーン サンディが米国東海岸に直撃し、推定 710 億ドルの被害をもたらし、北米とヨーロッパを海底ケーブルで結んでいたいくつかの主要な交換局が機能不全に陥りました。

Microsoftのクラウドインフラストラクチャおよび運用部門のグローバルネットワーク戦略ディレクター、フランク・レイ氏は声明で「これは大きな混乱だった」と述べた。

「北米とヨーロッパ間のネットワーク全体が数時間にわたって孤立しました。私たちにとって、嵐はすべてニューヨークとニュージャージーに到達する大西洋横断ケーブルの統合における潜在的な課題を浮き彫りにしました。」

Microsoft は、最新のケーブルである Marea について、ニューヨークを再び大規模な嵐が襲った場合の混乱を最小限に抑えるために、ケーブル群から離れたバージニア州の海岸沿いに米国での事業拠点を置くことを選択しました。

しかし、ほとんどの場合、ケーブルが故障しても自然のせいではありません。 このような故障は毎年約 200 件発生しており、その大部分は人為的原因によるものです。

通信市場調査会社テレジオグラフィーの調査担当副社長ティム・ストロング氏は、「ケーブル障害の3分の2は、人間の偶発的な活動、漁網やトロール漁、さらには船の錨によって引き起こされている」と述べた。 「次に大きなカテゴリーは自然災害、母なる自然です。時には地震だけでなく、水中の地滑りも発生します。」

2006 年に台湾南西沖で発生したマグニチュード 7.0 の地震と余震により、8 本の海底ケーブルが切断され、台湾、香港、中国、日本、韓国、フィリピンでインターネットの停止と混乱が引き起こされました。

ストロング氏は、ほとんどの人がこうした失敗に気づいていない理由は、業界全体が失敗を念頭に置いて設計されているからだ、と述べた。 海底ケーブルに大きく依存している企業は、データを複数のルートに分散させているため、1 つのルートがダウンしても顧客が切断されることはありません。

Seacom の Clatterbuck 氏によると、ケーブルの敷設には何年もかかり、数百万ドルの費用がかかります。

このプロセスは、海図を調べて最適な航路を計画することから始まります。 ケーブルは、比較的平らな海底に置くことができる深海で最も安全であり、岩に擦れたり、他の障害の危険にさらされることはありません。

「深ければ深いほど良い」とクラッターバック氏は語った。 「深い水中にケーブルを敷設できれば、ほとんど問題はありません。ケーブルは海底の底に沈み、そのままそこに留まります。」

岸に近づくほど、事態はさらに難しくなります。 海底にある太さわずか数センチメートルのケーブルは、国のインターネットバックボーンと接続する陸揚げステーションに到達する際に、周囲の環境から防護する必要があります。

「長い庭のホースを想像してみてください。その中には非常に細いファイバーのペアを収容する非常に小さなチューブがあります」とクラッターバック氏は語った。 そのホースは銅で包まれており、ケーブルとそのリピーターに電力を供給する直流電流が流れ、場合によっては最大10,000ボルトになります。

「繊維をウレタンで包み、銅で包み、さらにウレタンで包みます。」と彼は言いました。 「非常に浅くて岩が多い海岸線にケーブルを敷設する必要がある場合は、誰もハッキングできないようにケーブルを鎧で覆う必要があります。」

あまり快適でない地域のケーブルは、庭のホースよりもはるかに太く、断線しないように特別なプラスチック、ケブラー外装メッキ、ステンレス鋼で包まれている場合があります。

海岸によっては、ケーブル会社は、ケーブルが岩にぶつからないようにケーブルを押し込むために、沖合にコンクリートの溝を建設しなければならない場合もあります。

テレジオグラフィーのストロング氏は、「ケーブル敷設船が出航する前に、行きたいときにその地域の海底の地図を作成する別の専門船を派遣する」と述べた。 「彼らは海底流が多い地域を避けたいと考えており、火山地域ももちろん避けたいし、海底の高度の大きな変化も避けたいと考えています。」

ルートが計画され確認され、海岸への接続が確保されると、巨大なケーブル敷設船が機器の搬出を開始します。

「庭用ホースのスプールのスプールと、古い旅行用トランクほどの大きさの中継器がたくさんあることを想像してみてください」とクラッターバック氏は語った。 「ケーブルを船に積み込むのに1か月かかることもあります。」

Facebookとプロジェクトに共同出資したMicrosoftによると、全長6,600キロメートル(4,000マイル)のマレアケーブルの重さは460万キログラム(1,020万ポンド)を超え、シロナガスクジラ34頭分に相当する。

全体を完成させるのに2年以上かかりました。

停電は何の前触れもなくやって来た。 2008 年 2 月、北アフリカとペルシャ湾の全域が突然オフラインになり、インターネットの速度がひどいほど遅くなりました。

この混乱は最終的に、エジプト沖の 3 本の海底ケーブルの損傷であることが判明しました。 ケーブルの所有者によると、ドバイとオマーンを結ぶ少なくとも1本が、放棄された5,400キログラム(6トン)のアンカーによって切断されたという。

しかし、他の被害の原因については一切説明されておらず、妨害工作員の仕業である可能性も示唆されている。 このことは、海底ケーブルに対する別の脅威、つまり意図的な人間による攻撃の問題を引き起こします。

英国議員リシ・スナック氏は、右派シンクタンク「ポリシー・エクスチェンジ」の2017年の論文で、海底ケーブルの「安全性は依然として課題である」と述べた。

「露出したチョークポイント(多くの場合、最小限の保護が施されている)と、完全に公開された孤立した深海の場所を経由して流入したため、インターネットと私たちの現代世界が依存している動脈は非常に脆弱なままになっています」と彼は述べた。 「これらの脆弱性が悪用される脅威は増大している。攻撃が成功すれば英国の安全と繁栄に壊滅的な打撃を与えるだろう。」

しかし、英国だけでも 50 以上のケーブルが接続されているため、クラッターバック氏は戦時中に意図的な停止がどれほど役立つかについて懐疑的であり、一度に複数のケーブルを切断するには調整とリソースのレベルが必要であることを指摘しました。

同氏は、「世界中のインターネットを妨害したり、特定の場所を遮断したりしたい場合は、複数のケーブルで同時に実行する必要がある」と述べた。 「ネットワークを中断するという最も困難な側面に焦点を当てることになるでしょう。」

おそらく、サイバー攻撃や DDoS 攻撃で陸上のインターネット インフラストラクチャを標的にし、ネットワークを浸水させ、主要施設をオフラインにすることが容易になるでしょう。 それでもクラッターバック氏は、軍やその他の政府機関が衛星によるバックアップを持っている可能性が高いと指摘した。

水中ケーブルの盗聴は新しいことではありません。 冷戦中、米国の潜水艦は特別に設計された装置を備えたダイバーを輸送し、オホーツク海のソ連のケーブルに取り付けてすべての通信を傍受した。

この秘密監視は、コードネーム「アイビー・ベルズ」と呼ばれるこの作戦に関する情報が、元国家安全保障局の通信専門家ロナルド・ペルトンによってソ連に売られるまで、ほぼ10年続いた。

TeleGeography によると、現在、国際通信の 99% 以上が光ファイバー ケーブルで伝送されており、そのほとんどは海底にあります。 海底の電話ケーブルを盗聴するのは簡単ではありませんでしたが、現代の光ファイバーケーブルを監視するのはさらに困難ですが、不可能ではありません。

AT&T Labs の研究者らによると、攻撃者は、インターネット インフラストラクチャの一部を注意深くターゲットにすることで、監視できないネットワークの部分をノックアウトし、攻撃者がすでに制御しているケーブルに人々を強制的に接続できる可能性があり、ターゲットが通信が公開されていることにも気付かない可能性があります。 。

これを行う最も簡単な方法は、ケーブルをタップするのではなく、ケーブルがランドに接続されているポイントをタップすることです。 これは英国と米国のスパイ機関が過去に告発されており、ケーブルを運営する民間企業の協力を得たとされている。

2013年、ガーディアン紙は、国家安全保障局(NSA)の内部告発者エドワード・スノーデンが提供した文書を引用し、英国のスパイ機関GCHQが「世界中の電話とインターネットトラフィックを運ぶケーブルネットワークに秘密裏にアクセスした」と報じた。

スノーデン氏が提供した文書によると、2012年にGCHQは毎日6億件の「電話イベント」を処理し、200本以上の光ファイバーケーブルを侵害していた。

NSAはアップストリームと呼ばれる同様の作戦を実行したとされており、スノーデン氏が漏洩したプレゼンテーションでは「データが通過する際のファイバーケーブルやインフラ上の通信」にアクセスできると説明されていた。

GCHQはこの記事についてコメントを控えた。 NSAの報道官は声明で、同局は「ミッション関連の活動を肯定も否定もできない」と述べた。

「我々に言えることは、NSAは外国信号諜報任務を慎重に管理された方法で、米国法に厳密に従って、多層の監視のもとで、重要な外国諜報と国家安全保障の優先事項に重点を置いて実施しているということだ」と報道官は付け加えた。 「特に、プライバシーと市民の自由は、NSA の任務の計画と実行において不可欠な懸念事項です。」

光ファイバーのトラフィックを中断したり、ケーブルの所有者に警告したりすることなく、プローブや監視装置をケーブルの長さのどこかに取り付けることは、はるかに困難です。

「ケーブルの残りの部分を損傷することなく、ケーブルまで降ろしてつかみ、引き上げることができるグラップネルを備えた特殊な装置が必要になります」とストロング氏は言う。 その場合、光ファイバーを通過する光を妨げない方法でケーブルを切断し、再接続する必要があります。 また、このプロセスの進行中に何かが進行していることにオペレーターが気付かないことを祈る必要もあります。

「それは難しい。そのためには多くの特殊な装置が必要だ」と同氏は述べ、1万ボルトを伝送する銅ケーブルを扱う際には「感電死の可能性がかなり高い」ことは言うまでもない。

各国が海底ケーブルをスパイしようとしていると噂されている。 複数の報告書によると、米軍は確認していないが、USS ジミー・カーター潜水艦は、ダイバーや技術者がケーブルに簡単にアクセスできるように潜水艦内に浸水可能な部屋を備えているなど、高度な水中ケーブル盗聴能力を備えているという。

そして、そのような活動を行っていると考えられている勢力はワシントンだけではない。 2015年、米国情報当局は、水中センサーが主要な通信ケーブルの近くにあるロシアの潜水艦と、ケーブルを切断したり損傷したりするように設計された小型水中車両を積んでいると思われる工作船を発見したと発表した。

中国はまた、習近平国家主席の下での広範な軍拡の一環として、潜水艦艦隊の規模を増強している。

タカ派外交シンクタンクである戦略国際問題研究所の2016年の報告書の中で、著者らは「遠隔操作または自律型海底船を含むロシアの補助船舶は、海底の物体を操作できる装備を備えている可能性が高い」と書いている。また、海底ケーブルを盗聴したり、海底インフラを破壊または悪用したりするために、機密性の高い通信傍受装置を搭載することもあります。」

さらに、「この機能により、大西洋横断ケーブルで運ばれる機密トラフィックの収集や、安全なコンピュータ システムに対するサイバー攻撃などが可能になる可能性がある」と付け加えた。

もちろん、ケーブル自体を制御すれば、タップの難しさを心配する必要はありません。

これは、監視の恐怖を理由に米国政府とその同盟国からの激しい圧力に直面している中国の通信大手ファーウェイが海底ケーブル市場に参入し始めたときの懸念だった。

オーストラリアは2017年、シドニーとソロモン諸島を結ぶ4,000キロメートル(2,485マイル)の海底ケーブルを敷設するファーウェイの計画を阻止した。 キャンベラは、オーストラリアとパプアニューギニアのポートモレスビーを結ぶコーラル・シー・ケーブル・システムへの資金の大部分を提供することに踏み切った。

ファーウェイは6月、海底ケーブル部門であるファーウェイ・マリン・システムズの株式51%を売却すると発表した。 両社はセキュリティ上の脅威をもたらすという非難を一貫して否定しているが、それは役に立たなかった同社の最も激しい批評家を和らげた。

退役米海軍大将で元NATO連合軍最高司令官のジェームズ・スタブリディス氏は4月、「インターネット上の事実上すべての情報を移動させる海底ケーブルの建設と修理における北京の影響力の増大」に対して警告した。

スタブリディス氏は「ファーウェイによる(海底ケーブルの)建設を阻止したり、民間所有者が純粋に疑惑に基づいて中国企業と海底ケーブルの近代化契約を結ぶのを阻止したりする方法はない」と述べた。 「むしろ、米国はサイバー収集能力と情報収集能力を活用して、バックドアやその他の安全保障リスクの確実な証拠を収集しなければならない。」

シーコムのクラッターバック最高経営責任者(CEO)は、海底ケーブルを盗聴することがどれほどの意味があるかについて懐疑的で、毎秒膨大な量のデータが海底ケーブルを通過し、針を探すための巨大な荒れ地を作り出していることを指摘した。

「人々をスパイしたいなら、米国上空に巨大なマイクを設置して全員をスパイしますか?」

しかし、スノーデンの漏洩が示したように、政府は明確な目的があるかどうかに関係なく、可能な限り多くの情報を収集しようとしますが、人工知能やその他の進歩により、そのようなデータセットのふるい分けはますます高速になっています。

特に中国は国民の巨大な監視データベースを構築しており、外国企業や政府機関に対する大規模なハッキング攻撃との関連が指摘されており、結果としてテラバイト規模の情報が収集された。

そして、たくさんの情報を探しているなら、世界のインターネット自体に電力を供給する海底ケーブルよりも最適な場所はほとんどありません。

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