Подводные интернет-кабели. Критичные уязвимости мировой информационной инфраструктуры

• Подводные интернет-кабели остаются уязвимым местом критически важной информационной инфраструктуры.
• Большинство повреждений кабелей носит случайный или природный характер, но целенаправленные атаки обычно предполагают более дорогостоящий ремонт и значительные последствия.
• Китай стремительно наращивает свою доли в сегменте магистральных подводных кабелей, вызывая ответные меры со стороны США.
• Мировые технологические гиганты захватывают и монополизируют рынок подводных интернет-кабелей.

Развитие информационной инфраструктуры создало новые факторы риска

Повреждение четырех подводных кабелей в Красном море между Джиддой в Саудовской Аравии и Джибути в Восточной Африке усилило опасения относительно безопасности мирового интернет трафика и качества связи. В конце февраля 2024 года были повреждены кабели компаний AAE-1, Seacom, EIG и TGN, что вызвало серьезные сбои в интернет-коммуникации между Европой и Азией, сильнее всего пострадали пользователи стран Персидского залива и Индии. Хотя ущерб не считается критичным из-за возможностей перенаправления трафика другими маршрутами, он признается значительным. При этом до сих пор остается неясным характер повреждений: часть сообщества возлагает вину на хуситов, но представители телекоммуникационных компаний более осторожны в своих оценках и не исключают случайное воздействие, например, при сбросе якоря.

Кибератаки и физическое повреждение: защита подводных кабелей остается условной

Рост объемов и скорости передачи данных усиливает проблему уязвимости подводных кабелей. Эволюция глобальной подводной сети в XXI веке повысила риски геополитических, физических и киберугроз. Распространение кабелей и посадочных станций увеличивает возможности для атак и шпионажа, а удаленное управление может усилить кибератаки на инфраструктуру.

В настоящее время 99% межконтинентального интернет-трафика идет по подводным волоконно-оптическим кабелям. Эти кабели являются основой мировой экономики, поскольку с помощью них ежедневно осуществляются финансовые транзакции на сумму более 10 триллионов долл. Эти кабели критически важны для национальной безопасности и функционирования современного общества.

Более быстрые, дешевые и надежные, чем спутниковые телекоммуникации, подводные кабели могут стать еще более важными, поскольку число пользователей Интернета продолжает стремительно расти, что приводит к резкому увеличению объема данных, передаваемых по глобальным сетям.

Согласно оценкам Insikt Group глобальный трафик мобильной передачи данных будет увеличиваться совокупными ежегодными темпами почти на 28% в период с 2022 по 2030 год, достигнув 603,5 миллиона терабайт в месяц. Чтобы справиться с этим огромным ростом трафика данных, владельцы кабельных систем и провайдеры быстро наращивают пропускную способность.

В мире эксплуатируется 529 кабельных систем, их количество увеличилось более чем вдвое за последние 10 лет, растут темпы внедрения новых систем.

Целенаправленные атаки на подводные кабели обычно считаются достаточно сложными, так как требуются специализированные знания и оборудование для идентификации и перерезания кабеля на глубине. В настоящее время существует вероятная прямая угроза физической безопасности подводных кабелей из-за геополитических конфликтов, особенно в регионе Северного моря и в районе Красного моря.

В случае эскалации ситуации вокруг Тайваня, риски повреждения также серьезно вырастут. При этом регион уже является источником многочисленных инцидентов, связанных с повреждением подводных кабелей. Такие оценки основываются на средствах, которые могут использовать стороны, вовлеченные в конфликты — в частности, речь идет о подводных лодках, различных подводных аппаратах, военных водолазах или специализированных надводных судах, способных доставлять кабели в глубоководные районы.

В среднем ежегодно происходит более 100 аварий, связанных с повреждением подводной инфраструктуры связи. Большинство физических повреждений кабелей происходит случайно, в основном из-за действий рыболовецкого флота. Геологические инциденты происходят гораздо реже, но их последствия могут быть более значительными.

Намеренное повреждение подводных кабелей связи используется уже многие десятилетия. Во время испано-американской войны 1898 года военный корабль США «Зафиро» перерезал кабель, соединяющий Филиппины с Гонконгом, повредив информационную инфраструктуру базирующихся там испанских сил. На ранних этапах Первой мировой войны Великобритания ограничивала способность Германии поддерживать связь по всему миру повреждая телеграфные кабели. В 2017 году неизвестный субъект перерезал и удалил около 3 км кабеля, соединяющего элементы норвежской сети наблюдения за подводными лодками — это действие имело относительно ограниченное влияние за пределами Института морских исследований, который владеет сетью и управляет ею, но явно облегчило подводным лодкам проход по этому ключевому северному водному пути.

Крупнейшие инциденты с подводными кабелями

Королевство Тонга

В 2019 году, островная страна Тонга осталась без интернета из-за разрыва подводного кабеля. Кабель, протяженностью 825 км между Тонго и Фиджи, порвался из-за судна, которое бросило якорь слишком близко. Тонга перешла на спутниковый интернет с низкой пропускной способностью, пока кабель не был восстановлен через несколько дней.

Индия и Ближний Восток

В 2008 году крупная авария подводной инфраструктуры, вероятно, вызванная неосторожно сброшенным якорем корабля, привела к отключению интернета у 75 млн человек в Индии, Египте и других государствах.

Авария вызвала несколько отключений интернета, перегрузивших сети того времени, многие сайты оказались недоступными.

Именно после этого инцидента IT-эксперты и чиновники призывали усилить охрану и мониторинг магистралей. Но эта проблема до сих про остается актуальной.

Тайвань

В 2006 году сильное землетрясение в Азии вывело из строя 80% подводных кабелей, связывающих Тайвань с миром. Это повлияло на Гонконг, Китай и другие страны, так как фиксировались масштабные сбои, а компании понесли крупные убытки.

Египет

В 2013 году египетские власти арестовали трех аквалангистов, перерезавших кабель SMW-4, обеспечивающий интернет всей стране. Они приплыли на лодке, искали затонувшие корабли для сокровищ и решили украсть кабель, не зная его назначения.

Растущий объем и чувствительность данных, передаваемых сегодня по подводным кабелям, а также их центральное значение для мирового финансового сектора, усилили воздействие, оказываемое подобными атаками. Поскольку множество провайдеров и секторов используют облачные вычисления, они и их клиенты стали больше полагаться на высококачественные решения с низкой задержкой. Повсеместный рост использования сетей 5G, особенно в Африке, почти наверняка вновь усилит эту зависимость.

Растущая роль Китая

В течение последнего десятилетия, китайские государственные и аффилированные с ними компании активно стремились расширить свое присутствие в глобальной сети подводных кабелей. Это усилило способности Китая влиять на мировые потоки данных. Создание и владение подводными кабельными системами обычно разделено между двумя группами организаций. Традиционно, тремя крупнейшими поставщиками кабельных систем в мире были американская Subcom, французская Alcatel Submarine Networks и базирующаяся в Японии корпорация NEC. Владение подводными кабелями более разнообразно, компании часто выбирают совместное владение кабелем для расширения географического присутствия на рынке, компенсации затрат и делегации обязанностей по эксплуатации и обслуживанию. В обеих категориях Китай быстро укрепил свои позиции. Hengtong Optic-Electric (владелец HMN Technologies, ранее известной как Huawei Marine Systems) в настоящее время контролирует 10% рынка прокладки кабелей, а три государственных китайских телеком-провайдера — China Mobile, China Telecom и China Unicom — владеют долями почти в 40 кабельных проектах.

Исторически, Китай фокусировался на прокладке кабелей вокруг материкового Китая, Гонконга и Тайваня. Однако в последнее время китайские компании увеличили свое участие в прокладке кабелей по всему миру, особенно в Юго-Восточной Азии, на Ближнем Востоке и в Африке. Это происходит как часть технологического элемента китайской инициативы «Пояс и путь», часто называемой Цифровым шелковым путем. Huawei Marine Systems, первоначально созданная как совместное предприятие китайского телекоммуникационного гиганта Huawei и базирующейся в

Великобритании Global Marine Systems, возглавила это расширение присутствия благодаря своей способности к демпингу. Это вызвало предположение, что она субсидировалась правительством Китая, хотя компания это неоднократно опровергала.

Опасения по поводу лояльности Huawei Пекину не были сняты продажей компании шанхайской Hengtong Optic-Electric в 2019 году и последующим ребрендингом Huawei Marine Systems в HMN Technologies в 2020 году. Компания Hengtong ранее сотрудничала с правительством Китая в проектах «Пояса и пути». Более того, основатель компании и глава ее совета директоров Цуй Гэнлян является бывшим специалистом по телекоммуникациям Народно-освободительной армии Китая. В результате этих связей США и конкурирующие с КНР восточные страны стремились отменить или приостановить проекты с участием Huawei Marine/HMN Technologies. В 2018 году правительство Австралии отстранило Huawei от проекта прокладки кабеля, соединяющего Австралию с островными государствами Тихого океана, из-за опасений Австралийской организации безопасности и разведки (ASIO) по поводу шпионажа. В 2020 году США предупредили островные государства Тихого океана о причастности Huawei Marine к прокладке кабеля, соединяющего Федеративные Штаты Микронезии (FSM), Кирибати и Науру, что привело к решению заключить контракт с австралийским провайдером.

В декабре 2021 года Министерство торговли США ввело санкции в отношении HMN. Однако продолжающееся расширение глобальной подводной кабельной сети обеспечило HMN возможностями для развития бизнеса. Согласно отчету Федеральной комиссии по связи (FCC) за 2020 год, продолжая работать под маркой Huawei Marine, компания построила или отремонтировала почти 25% кабелей в мире. В ближайшие два года HMN Technologies планирует поставлять кабель для 3 проектов, реализуемых в Азии. Она также выступает в качестве поставщика недавно анонсированной кабельной сети стоимостью 500 млн долл., соединяющей Гонконг, остров Хайнань, Сингапур, Пакистан, Саудовскую Аравию, Египет и Францию. Этот масштабный проект задуман как прямой конкурент кабельной сети SEA-ME-WE 6, из которой HMN Technologies была исключена Вашингтоном.

Завершить работы планируется к концу 2025 года.

Расцвет гиперскейлеров

По мере того, как Китай начал усиливать свое влияние в качестве владельца и оператора подводных кабелей, крупный частные технологические компании стали ключевыми участниками этой индустрии.Раньше основными действующими лицами в этой сфере были ведущие телекоммуникационные провайдеры, такие как AT&T, которые продавали мощности частным компаниям. Однако с 2010 года, когда Google стала совладельцем кабельной системы Unity-EAC Pacific, а затем с 2015 года, когда начался рост гиперскейлеров, включая Amazon, Meta и Microsoft, эти компании стали играть более важную роль в развитии глобальной кабельной сети, определяя маршруты кабелей и страны, с которыми они связываются.

Гиперскейлеры — это обобщенное название крупнейших облачных провайдеров, которые предоставляют клиенту фактически безграничные мощности, так как значительно превышают по объему любого из заказчиков. Поэтому они характеризуются безлимитными возможности масштабирования инфраструктуры клиентов.

Увеличение роли гиперскейлеров как основных или совместных владельцев кабелей, связывающих малообслуживаемые рынки, вызывает опасения, так может способствовать возникновению монополий и утрате цифрового суверенитета отдельных государств. Дисбаланс власти, из-за уровня контроля, который получают компании, вероятно, будет влиять на политическую ситуацию в регионах, где доминируют гиперскейлеры. В первую очередь, речь идет о правилах в сфере интернета и конфиденциальности данных. Google и Meta, которые уже реализовали крупные проекты по связыванию Африки с остальным миром, будут иметь техническую возможность устанавливать приоритеты для своих платформ - таких как Facebook, Instagram, WhatsApp и YouTube - и связанного с ними контента в условиях потока данных, идущих на этот континент. Это может иметь долгосрочные последствия для африканских обществ и политической системы. Например, местные африканские правительства могут столкнуться с проблемами при попытке заставить Google и Meta усилить модерацию контента на своих социальных платформах, что является критической проблемой. Власти стран Африки неоднократно заявляли о распространении дезинформации через эти платформы.

Meta и Google быстро перешли к созданию подводных кабельных систем, которыми они владеют напрямую (16) или в партнерстве с другими организациями (21). Microsoft и Amazon совместно владеют долями еще в 6. Хотя эта доля собственности кажется относительно небольшой и составляет примерно 8% от 529 действующих в настоящее время кабельных систем, тенденция усиливается. Из 102 подводных кабельных систем, развернутых в период с 2018 по 2022 год, гиперскейлеры являются владельцами примерно 22,5%, так как прямое владение становится более рентабельным по мере стремительного роста использования данных. В период с 2012 по 2022 год доля гиперскейлеров в общей пропускной способности кабельных сетей передачи данных выросла примерно с 10% до 71%. Это также позволяет гиперскейлерам устанавливать кабельные соединения в то время и в том месте, которые наилучшим образом соответствуют их бизнес-стратегии.

Исторически сложилось так, что структура владения кабельными сетями была в значительной степени ориентирована на отдельные компании, а не на несколько: примерно две трети всех кабельных систем принадлежат одной компании. Последние данные указывают на то, что эта тенденция остается неизменной. В 2022 году 82% из 22 развернутых кабелей находились в единоличной собственности, а из 36 кабелей, которые введены в эксплуатацию в 2023 году, 66% находятся в единоличной собственности.

Информационные супермагистрали увеличили риски утечки

Быстрое развитие подводных кабельных систем открывает больше возможностей для подключения к этим подводным информационным магистралям. Вероятными целями являются посадочные станции, где кабели выходят на берег.

Несмотря на важность посадочных станций в экосистеме подводных кабелей, они часто являются непримечательными зданиями с низким уровнем безопасности, выбранными из-за близости к оператору связи или центру обработки данных. Операторами этих объектов могут быть местная телекоммуникационная компания, владелец подводного кабеля или международный консорциум. Меры безопасности на этих объектах могут сильно различаться, даже в странах с развитой экономикой.

Доступ к этим кабелям там, где они выходят на берег, не всегда надежно защищен, и эта уязвимость усугубляется практикой прокладки нескольких кабелей по одним и тем же маршрутам. Шифрование остается основной защитой от слежки за подводными кабелями, что, скорее всего, ограничит возможности злоумышленников использовать эти данные.

В погоне за сокращением затрат, ускорением операций и повышением эффективности, владельцы и операторы подводных кабелей все чаще применяют системы удаленного управления для контроля и мониторинга своих ресурсов. Такие системы в большинстве случаев подключаются к интернету, что делает их целью для государственных акторов, групп шифрования, хактивистов и других угроз кибербезопасности. Таким образом, погоня за эффективностью может привести к значительным расходам, поскольку уязвимости, происходящие от сторонних поставщиков, могут угрожать безопасности и стабильности всей кабельной системы.

Ранее системы мониторинга на месте отвечали за управление оборудованием, связанным с терминальными станциями подводных кабелей и источниками питания. С появлением более сложных кабельных систем и новых технологических достижений, поставщики, такие как Ciena или NEC Corporation, начали использовать системы удаленного управления. По мере приближения отрасли к пределу Шеннона, теории, которая утверждает, что существует максимальная скорость передачи данных, с которой можно работать без ошибок, становится все более важным увеличивать пропускную способность за счет повышения эффективности потоков данных. Новые системы управления сетью позволяют операторам контролировать практически все элементы подводной кабельной системы, включая их физический и оптический уровень, оборудование терминалов, ретрансляторы, разветвители, посадочные станции и другие центры управления сетью, даже те, которые находятся в других странах. Новые продукты поставщиков включают облачные платформы с открытыми API, способные визуализировать зарубежные линейные системы и интернет-инфраструктуру сторонних производителей.

Однако возможности сокращения затрат и повышения производительности, которые предлагают системы удаленного управления, могут быть связаны с повышенным риском. Они зависят от подключения к интернету, связывающего их с кабелями, открытым исходным кодом и операционными системами, такими как Windows и Linux, которые хорошо известны участникам киберугроз.

Наземные линии и потенциальная роль России в качестве моста между Европой и Азией

Россия обладает потенциалом стать важным телекоммуникационным узлом между Европой и Азией, обеспечивая прямой маршрут между Западом и Востоком через одну страну, а не через множество стран со своими правилами и стандартами.

По данным TeleGeography, в России проложено 12 подводных кабелей. В девяти из этих линий участвует «Ростелеком» либо сам (либо через дочерние компании), либо в партнерстве с другими компаниями.

Вот тут тоже вопрос: Нужно ли делать транслитерацию или можно оставить так? В российских источниках/документах пишут полностью латиницей, если кабель принадлежит зарубежным компаниям (Hokkaido-Sakhalin Cable System (HSCS), например). А вот если он полностью наш, то встречал на русском. 

Самым крупным проектом является «Полярный экспресс» (англ. Polar Express). Кабель проходит вдоль северного побережья: от Мурманска до Южно-Сахалинска. Полностью принадлежит правительству России. Протяженность составляет 12650 километров. В настоящий момент ведется строительство, а бюджет проекта составляет 65 млрд руб.

В создании линии участвует Министерство транспорта, Федеральное агентство морского и речного транспорта и Федеральное государственное унитарное предприятие «Росморпорт». Эксплуатировать сеть будет Федеральное государственное унитарное предприятие «Морсвязьспутник», которое предоставляет услуги мобильной спутниковой связи.

Ввод в эксплуатацию запланирован на 2026 год.

Евразия обладает большим количеством подводных кабелей, но существует мало сухопутных линий связи между Европой и Азией. Основной трафик проходит через Красное море и США, что создает задержку свыше 200 мс. Уже несколько десятилетий обсуждается строительство полярной магистрали длиной 14700 км, которая бы снизила задержку более чем вдвое, но ее разработка началась еще в 1999 году, а сроки постоянно переносятся.

Прокладка подводных кабелей проще, но наземные волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) дешевле в эксплуатации и быстрее восстанавливаются после аварий.

С начала 2000-х в Евразии активно развиваются проекты по созданию оптоволоконных сетей. Главными игроками на рынке связи Китай — Европа стали «ТрансТелеКом», «Ростелеком», «МегаФон».

Ростелеком и China Telecom запустили строительство кабельной системы в 2004 году. Проект «Транзит Европа-Азия» (TEA) - это современная магистраль с пропускной способностью до 8 Тбит/с, которая связывает Европу с Монголией, Китаем и Японией. «Ростелеком» также принимает участие в проекте «Европа-Персия» (EPEG), соединяющем Европу и Ближний Восток.

ТТК, контролирующая половину рынка транзита трафика к Китаю, увеличивает договорной оборот, используя свою сеть вдоль российских железных дорог. В 2004 году открыт короткий маршрут из Европы в Азию с China Unicom, и в 2017 году с China Telecom запущен первый наземный маршрут 100 Гбит/с из Китая в Европу. С 2013 года работает DREAM, оптоволоконная линия связи между Европой и Азией, соединяющая Франкфурт и Гонконг. МТС и Билайн также подключили свои сети к китайским операторам.

Несмотря на тенденцию локализации серверов, лишь 25% сайтов хостятся в стране аудитории. Показатели выше этого уровня наблюдаются только в Китае, Иране, Турции и России, в том числе из-за предпринятых властями мер информационной безопасности. В настоящее время ведется работа по проектированию евразийской сети с новой защитой, включая российскую систему для управления ресурсами ЦОД с квантовым шифрованием для защиты от кибератак.

Спутниковый интернет останется дополнением к магистральным сетям

Несмотря на развитие Starlink, спутниковый интернет значительно уступает системе оптоволоконных кабелей. Исследование консалтинговой фирмы в сфере космоса и спутников Euroconsult показало: в 2020 году всего 43 миллиона человек были подключены к интернету через спутник, что составляет примерно один процент всех пользователей интернета. К 2029 году, благодаря быстрым темпам развития, число пользователей достигнет 110 млн.

Одним из значимых минусов спутникового интернета является его стоимость. Starlink обходится в 599 долл. за антенну и роутер, плюс 120 долл. ежемесячной абонентской платы. Это довольно высокая цена за подключение со скоростью ниже, чем у оптоволокна. Конкурент Starlink, Viasat, предлагает скорость 100 Мбит/с за 200 долл. в месяц, в то время как "традиционный" интернет от американского провайдера Xfinity стоит 55 долл. в месяц за 150 Мбит/с. За те же 50 долл. Viasat предложит всего 12 Мбит/с.

Из-за большого расстояния между спутником и антенной, соединение может иметь задержку в несколько сотен миллисекунд. Это уже является критичным для сфер, где необходима минимальная задержка, особенно для финансовых транзакций. Также на спутниковый интернет могут оказывать серьезное влияние погодные условия.

Стоимость спутниковой пропускной способности для видеосервисов снизилась на 16% за последние пять лет, достигнув ARPU (англ. аverage revenue per user, средняя выручка на одного пользователя) в размере 2760 долл. в месяц за каждый мегагерц полосы.

Спутники высокой пропускной способности (HTS) геостационарных операторов, таких как Hughes Network Systems из Соединенных Штатов и базирующийся во Франции Eutelsat, также способствуют избытку предложения, хотя и не в такой степени.

В ответ на снижение цен на пропускную способность индустрия спутниковой связи переходит от традиционного бизнеса оптовой аренды к более управляемым решениям, позволяющим зарабатывать больше на своей пропускной способности. Эта тенденция также подталкивает операторов покупать поставщиков услуг и использовать другие стратегии вертикальной интеграции, чтобы стать ближе к своим клиентам.

По данным Euroconsult, поставщики услуг все чаще выбирают готовые пакеты услуг от спутниковых операторов, чтобы снизить сложность управления пропускной способностью, что позволяет им сосредоточиться на предоставлении дополнительных услуг, таких как кибербезопасность, телематика и облачные вычисления.

Затраты, связанные с обеспечением пропускной способности, также снизились в последние годы благодаря прогрессу в производстве спутников и большей доступности запусков, в первую очередь благодаря SpaceX.

По данным Euroconsult, средняя стоимость предоставления мощности HTS в Северной Америке снизилась примерно с 40 долл. в месяц за мегабит в секунду в 2019 году до примерно 12 долл. в 2023 году.

Однако Euroconsult ожидает стабилизации затрат в течение следующих двух-трех лет в Северной и Южной Америке и Европе, что потенциально замедлит снижение цен на мощность.

Спутниковый интернет решает важную проблему — недоступность кабельной сети для сельской местности и малоразвитых стран. Телекоммуникационные компании не способны проложить кабель в каждый уголок планеты по экономическим, а иногда политическим и географическим причинам.

Спутниковый интернет не приведёт к исчезновению сети подводных кабелей, потому что «они не предназначены для конкуренции». Специалисты сравнивают подводные линии со скоростными трассами между городами, а спутники — с небольшими дорогами.

Подводные кабели обеспечили развитые страны стабильным высокоскоростным интернетом, спутники, вероятно, подключат к интернету оставшийся мир.

• Повреждение подводных кабелей остается фактором с высоким риском из-за сложности восстановления и возможности серьезных перебоев со связью.
• Мировая финансовая инфраструктура чрезвычайно зависима от быстродействия сети, поэтому любые случайные повреждения или целенаправленные атаки могут привести к убыткам.
• Помимо физического повреждения существует риск прямого подключения с использованием различных уязвимостей.
• Монополизация рынка со стороны отдельных государств и крупных компаний осложняет конкуренцию и усиливает фрагментацию сектора.
• Россия может стать «мостом» между Азией и Европой, значительно сокращая расстояние сетей и время прохождения сигнала.
• Конкуренция со стороны спутникового интернета невозможна, но он будет важным дополнением к уже имеющейся инфраструктуре.