La nuova geopolitica dei cavi sottomarini nell’Indo-Pacifico: infrastrutture digitali tra conflitti e sicurezza globale

A febbraio del 2024 la rottura simultanea di quattro cavi sottomarini nel Mar Rosso ha scosso le telecomunicazioni globali. Le lesioni hanno rallentato per giorni il traffico dati tra Europa, Africa e Asia, causando disservizi per milioni di utenti e mettendo a repentaglio il flusso di informazioni vitali per economie e governi. Sebbene le cause ufficiali dell’incidente siano state attribuite all’affondamento di una nave, da quel momento si sono accesi i timori sulla vulnerabilità delle infrastrutture digitali e sul crescente rischio che eventi di questo tipo – accidentali o intenzionali – possano trasformarsi anche in strumenti di pressione geopolitica.

Geopolitica dei cavi sottomarini e ruolo strategico dell’Indo-Pacifico nel traffico dati

Oggi l’Italia, molto più di quanto spesso si riconosca, svolge un ruolo fondamentale nelle missioni e nelle attività spaziali a livello mondiale, vantando il secondo maggior numero di veicoli in orbita tra le nazioni europee. Inoltre, contribuisce in modo essenziale alle missioni dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e della NASA; in termini di lanciatori spaziali svolge un ruolo sostanziale, contribuendo all’accesso autonomo europeo allo spazio.

L’Indo-Pacifico è uno dei quadranti più a rischio. Snodo cruciale per le comunicazioni digitali globali, è oggi il teatro di una competizione strategica che vede protagonisti Stati Uniti e Cina e che sta ridefinendo le rotte dei cavi sottomarini con implicazioni profonde per la sicurezza, l’economia e la sovranità digitale delle nazioni dell’area.

Punto di unione tra due oceani – Indiano e Pacifico – l’area ospita alcuni tra i più importanti digital hub del pianeta. Singapore, ad esempio, funge da landing station per quasi 40 cavi sottomarini che la connettono sia verso est (Giappone e Americhe) che verso ovest (India, Medio Oriente ed Europa).

Nelle arterie in fibra ottica della regione scorre quotidianamente un traffico di dati immenso, indispensabile per servizi digitali, transazioni finanziarie e comunicazioni governative. Per far fronte all’incremento del flusso di informazioni entro il 2025 entreranno in funzione una dozzina di nuovi grandi cavi, aumentando la capacità e riducendo la latenza delle comunicazioni.

Secondo l’ultimo report di Submarine Telecoms Forum si contano oggi oltre 500 sistemi di cavi sottomarini nel mondo e la maggior parte dei nuovi cavi in costruzione fino al 2027 sarà proprio sulle rotte transpacifiche e nell’Indo-pacifico, a conferma della centralità dell’area [1]. Molti dei nuovi progetti puntano sulla diversificazione delle rotte tradizionali, sia per aggirare pericolosi colli di bottiglia che per evitare le tensioni che negli ultimi anni caratterizzano il Mar Cinese Meridionale, che Pechino rivendica per la quasi totalità.

Esempi di competizione tecnologica Stati Uniti-Cina

La nuova rete di cavi sarà particolarmente utile per stimolare la crescita economica delle nazioni emergenti dell’area, quali ad esempio Vietnam, Indonesia e Filippine. È proprio in questi Paesi che si consuma buona parte della competizione tra Stati Uniti e Cina per il controllo delle infrastrutture digitali.

Vietnam

Il Vietnam di recente ha vissuto in prima persona la vulnerabilità e l’importanza strategica dei cavi sottomarini. Nel giugno del 2024 un improvviso blackout delle telecomunicazioni ha causato interruzioni e rallentamenti della rete in diverse regioni, lasciando il Paese parzialmente isolato dal resto del mondo per giorni. Tre dei cinque cavi in fibra ottica che collegano il Vietnam con l’Asia, gli Stati Uniti e l’Europa sono andati fuori servizio, probabilmente a causa di eventi accidentali.

L’episodio ha fatto seguito a un’interruzione ancora più grave avvenuta all’inizio del 2023, quando guasti diffusi hanno compromesso l’intero sistema di cavi, mettendo in ginocchio le connessioni per settimane. Questi eventi hanno reso evidente la necessità di potenziare le infrastrutture di rete, un obiettivo che il governo intende perseguire con un ambizioso piano che prevede la costruzione di dieci nuovi cavi in fibra ottica entro il 2030.

L’iniziativa di Hanoi si è subito scontrata con ostacoli di natura geopolitica. Un’inchiesta dell’agenzia Reuters [2] ha rivelato un intervento molto deciso da parte degli Stati Uniti per impedire che le nuove infrastrutture siano realizzate da aziende cinesi. Secondo l’agenzia di stampa, tra gennaio e settembre del 2024 funzionari governativi e rappresentanti di imprese statunitensi avrebbero tenuto diversi incontri riservati con dirigenti vietnamiti, sia del settore pubblico che privato, per discutere la pianificazione dei nuovi cavi.

Indonesia

Altro Paese dal quale Washington vuole tenere lontana la Cina è l’Indonesia. Vasto arcipelago al centro di rotte marittime strategiche, è diventata una valida alternativa geografica per instradare i nuovi cavi lontano dalla Cina. Fino a pochi anni fa molte dorsali transpacifiche collegavano direttamente la costa occidentale degli Stati Uniti a Hong Kong attraversando il Mar Cinese Meridionale. Oggi diversi nuovi cavi, soprattutto quelli che vedono come investitori società americane come Google e Meta, vengono progettati passando per percorsi alternativi attraverso proprio l’Indonesia.

Allo stesso tempo la Cina cerca di espandere la propria presenza nel Paese. La società HMN Tech, un tempo divisione cavi di Huawei e oggi appartenente al gruppo Hengtong, ha realizzato cavi in Indonesia e aziende cinesi provano a investire in collegamenti verso Giacarta. Per ora l’Indonesia adotta una posizione di non eccessivo allineamento, accogliendo investimenti sia occidentali che cinesi.

Campioni tecnologici come Huawei e ZTE sono riusciti a imporsi sul mercato locale delle telecomunicazioni con una strategia che Washington teme possa essere replicata anche in altri Paesi del Pacifico. Le aziende cinesi offrono a prezzi competitivi tutta quella tecnologia digitale necessaria allo sviluppo economico di una nazione emergente e, allo stesso tempo, hanno investito in numerosi progetti di formazione digitale dedicati ai giovani indonesiani, alle aziende e ai funzionari governativi [3].

Filippine

Altro caso emblematico di come i cavi in fibra ottica siano al centro di una sfida geopolitica sono le Filippine, alleate degli USA e in aperto contrasto con la Cina per la sovranità di alcune isole nel Mar Cinese Meridionale. Il Paese sta potenziando la propria connettività con il supporto di consorzi guidati da aziende americane e giapponesi. A fine febbraio l’operatore filippino PLDT ha completato l’atterraggio del sistema di cavi sottomarini Apricot nel Sud del Paese [4].

Lungo circa 12mila chilometri, Apricot è progettato per soddisfare la crescente domanda di connettività in tutto l’Indo-pacifico e negli Stati Uniti, offrendo percorsi alternativi per il traffico delle telecomunicazioni e bypassando le acque contese con la Cina. Un esempio eloquente di come oggi nella definizione delle rotte dei cavi i criteri geopolitici pesino più di quelli commerciali.

Competizione tra nazioni e operatori: il caso del cavo Sea-Me-We 6

Come dimostrato anche dalla vicenda del cavo Sea-Me-We 6. Il 21 febbraio 2022, l’azienda americana SubCom ha annunciato di essersi aggiudicata la realizzazione del Sea-Me-We 6, un gigantesco cavo sottomarino in fibra ottica che collega Singapore a Marsiglia. Un progetto da 600 milioni di dollari e oltre 19mila miglia di cavi.

SubCom ha vinto la gara contro HMN Tech, che inizialmente era stato scelto dal consorzio di investitori, all’interno del quale erano presenti anche operatori quali China Telecom, China Mobile e China Unicom. L’azienda aveva presentato un’offerta inferiore del 25% rispetto a SubCom. Il progetto avrebbe consolidato la posizione di HMN Tech come leader emergente nel settore, oltre a dare a Pechino un controllo strategico sui flussi di dati della regione. Per Washington era una minaccia inaccettabile.

Come rivelato da un’inchiesta giornalistica [5], gli Stati Uniti hanno messo in campo una strategia fatta di pressioni diplomatiche, incentivi economici e timori legati alla sicurezza, che ha portato a bandire una nuova gara che è stata stavolta aggiudicata a SubCom. Per ritorsione, China Telecom e China Mobile hanno abbandonato il consorzio del progetto. Il Sea-Me-We 6 è diventato così un simbolo della battaglia geopolitica tra Stati Uniti e Cina per il dominio delle infrastrutture digitali.

Scenari futuri della competizione Stati Uniti-Cina per il controllo delle telecomunicazioni

La conflittualità tra Washington e Pechino nell’Indo-pacifico sta generando nuove tensioni geopolitiche attorno ai cavi sottomarini, con possibili scenari futuri di forte impatto. Nel medio termine alcuni esperti temono una frammentazione di Internet lungo linee di divisione geopolitica: un “blocco” di reti, cavi e data center afferenti agli Stati Uniti e ai suoi alleati e un altro alla Cina. I Paesi dell’area potranno essere sempre più spinti a scegliere tra infrastrutture fornite da una delle due Superpotenze. C’è tuttavia una crescente consapevolezza che questo scenario possa penalizzare le nazioni emergenti dell’area che hanno bisogno di infrastrutture moderne e connessioni veloci per la crescita delle loro economie.

Un elemento positivo è stata la recente istituzione, a fine 2024, di un Organismo consultivo internazionale sulla resilienza dei cavi sottomarini sotto l’egida dell’ITU (agenzia ONU delle telecomunicazioni) [6]. Questo forum – nel quale siedono rappresentanti sia statunitensi che cinesi insieme a operatori come China Telecom, Google e Meta – si concentrerà su misure pratiche di protezione, evitando però i temi geopolitici più “caldi” quali proprietà dei cavi, supply chain e sicurezza nazionale. Ciò riflette quanto sia delicata la materia: le tensioni geopolitiche restano fuori dalla porta, ma almeno sul piano tecnico-industriale si riconosce l’interesse comune a rendere più sicuri i cavi.

Principali minacce ai cavi nell’Indo-Pacifico

L’organismo dell’ITU dovrà lavorare su vari fronti per garantire la sicurezza dei cavi. Ogni anno si registrano numerosi guasti o interruzioni di cavi sottomarini e la maggior parte avviene proprio nelle acque dell’Indo-pacifico, complici l’intenso traffico marittimo e le condizioni geologiche della regione.

Danneggiamenti accidentali

Nonostante a livello mediatico si senta sempre più spesso parlare di attacchi ai cavi, ad oggi la causa più comune di interruzione delle comunicazioni digitali sono gli incidenti involontari dovuti ad attività umane sul mare. Pescherecci che trascinano reti a strascico sul fondale o navi che calano le ancore in aree non autorizzate possono lesionare i cavi posati sul fondo marino.

Anche nell’Indo-pacifico si registrano regolarmente casi simili: il Mar Cinese Meridionale è considerato uno dei tratti più a rischio al mondo, a causa soprattutto dell’intenso traffico di pescherecci e mercantili su quelle rotte, oltre che ad attività estrattive. L’esplorazione petrolifera o mineraria off-shore può implicare trivellazioni o utilizzo di attrezzi pesanti sul fondale che, se non accuratamente eseguiti, rischiano di danneggiare cavi vicini.

Secondo gli analisti è impossibile eliminare del tutto gli incidenti e per questo oggi si punta sulla cosiddetta ridondanza, ovvero la realizzazione di cavi alternativi su cui dirottare immediatamente il traffico in caso di guasti. Molte aree dell’Indo-pacifico sono oggi servite da un solo cavo e questo le rende particolarmente vulnerabili: piccole isole o comunità remote rischiano di restare isolate fino alla riparazione, che può richiedere settimane o mesi.

Calamità naturali

Oltre all’attività umana, anche la natura può essere pericolosa per i cavi sottomarini, soprattutto nell’Indo-pacifico, area attraversata da numerose faglie attive. Terremoti sottomarini e conseguenti frane o smottamenti del fondale possono spezzare simultaneamente decine di cavi su vasta scala. Il 26 dicembre 2006 un terremoto di magnitudo 7.0 al largo di Taiwan provocò il cedimento di pendii sottomarini e la rottura di oltre una decina di cavi nella zona dello Stretto di Luzon, interrompendo o rallentando per settimane le comunicazioni Internet in diversi Paesi [7].

Anche i maremoti sono un forte rischio: le onde di uno tsunami possono muovere enormi volumi d’acqua che strappano i cavi costieri. Un caso recente di disastro naturale è stata l’eruzione vulcanica a Tonga, nel Pacifico meridionale, del gennaio 2022: l’esplosione sottomarina ha reciso l’unico cavo che collegava l’arcipelago alla rete globale, isolando completamente il Paese per quasi quaranta giorni [8].

Attacchi deliberati

Accanto agli incidenti, purtroppo oggi sono in aumento anche le minacce intenzionali contro i cavi sottomarini, motivate da tattiche militari, operazioni di intelligence o di coercizione geopolitica. Nell’area dell’Indo-pacifico, caratterizzata da numerose tensioni territoriali, sono emersi segnali preoccupanti per una serie di operazioni ostili quasi impossibili da attribuire ufficialmente per non scatenare una risposta militare, ma che raggiungono lo scopo di indebolire l’avversario. Oltre all’attività di cosiddette “navi fantasma”, altre possibili forme di sabotaggio includono l’uso di sommergibili o droni subacquei per recidere cavi in punti profondi.

Tutti i Paesi dell’area si stanno organizzando per rispondere a queste nuove forme di guerra ibrida. Il Giappone ha incrementato la sorveglianza navale attorno ai punti di atterraggio dei cavi oceanici, l’India sta integrando sensori subacquei nella baia del Bengala e l’Australia ha annunciato investimenti per proteggere i cavi che la collegano agli USA.

Anche la NATO, pur operando principalmente nell’Atlantico, ha incrementato la condivisione di informazioni di intelligence con gli alleati del Pacifico riguardo attività sospette sottomarine. Il rischio sabotaggi è ormai ben presente nella pianificazione strategica degli apparati militari e sta portando allo sviluppo di nuove misure di sicurezza sempre più avanzate.

Elementi di sicurezza per i cavi

Quanto segue è valido per tutti i cavi sottomarini in fibra ottica, a prescindere dalle specificità geopolitiche.

Protezione fisica

I cavi sottomarini in fibra ottica costituiscono l’infrastruttura vitale per il traffico dati globale, trasportando la maggior parte delle comunicazioni internazionali. La loro protezione fisica è una priorità assoluta, poiché un danno, anche parziale, può provocare interruzioni significative nei servizi digitali, con ripercussioni economiche, politiche e sociali. Per questo motivo, sono state sviluppate strategie avanzate di protezione, che includono la posa a maggiore profondità, l’utilizzo di rivestimenti e materiali innovativi e l’adozione di sistemi di monitoraggio sofisticati.

Maggiore profondità di posa. Posare i cavi a profondità elevate rappresenta una delle soluzioni più efficaci per ridurre il rischio di danni accidentali o intenzionali. In acque poco profonde, l’attività umana è intensa: pescherecci che utilizzano reti a strascico, navi commerciali che calano le ancore e operazioni di estrazione di risorse possono facilmente danneggiare un cavo.

La posa oltre i 1000 metri di profondità permette di evitare gran parte di queste minacce, offrendo un ambiente più sicuro e stabile. Inoltre, a grandi profondità, i cavi sono meno esposti a fenomeni naturali come tempeste e frane sottomarine, che tendono a manifestarsi in aree più vicine alla superficie. Anche la fauna marina rappresenta un rischio minore, poiché molti animali, come gli squali, vivono prevalentemente in acque meno profonde.

La maggiore profondità garantisce anche una certa protezione contro sabotaggi intenzionali. Accedere a un cavo posato a profondità elevate richiede attrezzature e competenze tecnologiche avanzate, riducendo la probabilità di atti dolosi. Tuttavia, questa scelta comporta sfide non indifferenti: i costi di installazione aumentano considerevolmente, così come quelli di manutenzione, poiché intervenire su un cavo in acque profonde richiede l’uso di veicoli sottomarini specializzati e tempi di intervento più lunghi.

Rivestimenti avanzati e materiali resistenti. Un altro pilastro della protezione fisica è rappresentato dall’impiego di materiali innovativi che rendono i cavi più resistenti alle condizioni estreme del fondale marino. I moderni cavi sottomarini sono costituiti da strati multipli che includono polimeri isolanti, gel idrofobici, guaine in polietilene e blindature in acciaio.

Recenti innovazioni hanno introdotto polimeri autorigeneranti, capaci di riparare autonomamente piccole lacerazioni, riducendo la necessità di interventi immediati. Anche l’uso di leghe metalliche avanzate, come acciai ad alta resistenza e titanio, contribuisce a migliorare la robustezza strutturale senza appesantire eccessivamente i cavi.

Per proteggere i cavi dalla corrosione causata dall’acqua salata, vengono applicati rivestimenti speciali che prevengono l’ossidazione, prolungando la vita utile dell’infrastruttura. Un’altra sfida è rappresentata dalla fauna marina, in particolare dagli squali, attratti dai campi elettromagnetici generati dai cavi di alimentazione. Per mitigare questo rischio, alcuni cavi sono rivestiti con materiali che disperdono tali campi o includono sostanze repellenti.

Sistemi di monitoraggio con droni e sensori. Infine, l’implementazione di sistemi di monitoraggio avanzati ha rivoluzionato la protezione dei cavi sottomarini. L’uso di ROV (Remotely Operated Vehicle) e AUV (Autonomous Underwater Vehicle) consente di effettuare ispezioni regolari, individuare potenziali minacce e intervenire tempestivamente in caso di danni. I ROV, veicoli telecomandati dotati di telecamere ad alta risoluzione, sonar e bracci robotici, sono fondamentali per riparazioni e manutenzione.

Gli AUV, invece, operano autonomamente, mappando il fondale e monitorando l’ambiente circostante senza bisogno di controllo umano continuo. I cavi di nuova generazione sono spesso dotati di sensori integrati che rilevano variazioni di tensione, temperatura e pressione, segnalando tempestivamente eventuali anomalie ai centri di controllo. Questa rete di monitoraggio permette una gestione proattiva della sicurezza, riducendo al minimo i tempi di risposta e migliorando la resilienza dell’intera infrastruttura.

In conclusione, la protezione fisica dei cavi sottomarini richiede un approccio multifattoriale che combina profondità di posa, materiali avanzati e tecnologie di monitoraggio. Solo attraverso l’adozione di queste misure, i cavi sottomarini possono continuare a garantire il flusso ininterrotto di dati su scala globale, affrontando le numerose minacce che li circondano.

Misure di cybersecurity

La cybersecurity dei cavi sottomarini è una componente critica per proteggere il flusso globale di dati da intercettazioni, attacchi informatici e sabotaggi. Vista l’importanza strategica di queste infrastrutture, l’adozione di misure avanzate è indispensabile.

Crittografia end-to-end e protocolli post-quantum

La crittografia end-to-end [9] garantisce che i dati trasmessi lungo i cavi siano cifrati dal punto di origine fino al destinatario, impedendo l’accesso non autorizzato durante il transito. Gli attuali algoritmi di crittografia, come AES (Advanced Encryption Standard) e RSA, offrono un elevato livello di sicurezza, ma l’avvento dei computer quantistici minaccia la loro efficacia. I protocolli post-quantum, attualmente in fase di sviluppo, si basano su problemi matematici complessi, come la crittografia a reticoli (lattice-based cryptography), le funzioni hash a chiave simmetrica e i codici correttivi.

Questi algoritmi sono progettati per resistere alla potenza di calcolo dei computer quantistici, che potrebbero altrimenti vanificare soluzioni crittografiche in tempi relativamente brevi.

Più in particolare, la crittografia a reticoli si basa sulla complessità di risolvere problemi matematici legati ai reticoli, ovvero griglie multidimensionali di punti. Due problemi particolarmente difficili utilizzati in questo campo sono:

• SVP (Shortest Vector Problem) [10]: trovare il vettore più corto in un reticolo, un compito arduo anche per i computer quantistici.
• LWE (Learning With Errors) [11]: dato un insieme di equazioni lineari con errori casuali, trovare la soluzione corretta risulta estremamente complesso.

La sicurezza della crittografia a reticoli deriva dalla difficoltà intrinseca di risolvere questi problemi, anche utilizzando algoritmi quantistici come l’algoritmo di Shor [12]. Inoltre, questa tecnologia supporta funzionalità avanzate come la crittografia omomorfica [13], che consente di eseguire calcoli su dati cifrati senza decriptarli.

Le funzioni hash a chiave simmetrica (keyed hash) combinano l’uso di una chiave segreta con una funzione hash per produrre un valore di output univoco. Esempi noti includono HMAC (Hash-based Message Authentication Code). Nella crittografia post-quantum, l’uso di funzioni hash robuste è cruciale perché, a differenza di RSA o ECC, le funzioni hash ben progettate non sono vulnerabili agli attacchi quantistici. Gli algoritmi quantistici, come l’algoritmo di Grover [14], possono ridurre considerevolmente il tempo necessario per un attacco brute-force, ma non eliminano la sicurezza se le dimensioni delle chiavi e gli output delle funzioni hash sono adeguatamente grandi.

Utilizzando funzioni come SHA-3, che forniscono output di lunghezza variabile e alta entropia, si può garantire la resistenza anche in ambienti post-quantum.

I codici a correzione d’errore vengono utilizzati per garantire l’integrità dei dati durante la trasmissione, introducendo ridondanza. Nella crittografia post-quantum, i codici basati su errori sfruttano la difficoltà di decodificare un messaggio cifrato senza conoscere la struttura del codice.

Nel criptosistema di McEliece [15], che è a chiave asimmetrica, si utilizzano matrici generatori casuali di grandi dimensioni per crittografare un messaggio. Decifrare il messaggio senza la chiave privata richiede risolvere un problema di decodifica incredibilmente complesso, persino per i computer quantistici. Questo offre perciò un livello di sicurezza elevato, una resistenza agli attacchi quantistici e una velocità di crittografia/decrittografia adatta a infrastrutture critiche come i cavi sottomarini.

Firewall subacquei e monitoraggio tramite SIEM. I firewall subacquei sono dispositivi hardware progettati per proteggere le reti di cavi sottomarini dalle minacce informatiche. Anche se l’idea di un firewall “fisicamente” situato sott’acqua può sembrare futuristica, in realtà si tratta di nodi di sicurezza digitali integrati nelle stazioni di ripetizione e nei terminali dei cavi, che fungono da barriera virtuale contro intrusioni e attacchi.

I cavi sottomarini, data la loro lunghezza, richiedono stazioni di ripetizione ogni 50-100 km circa, che amplificano il segnale. I firewall subacquei possono essere collocati in queste stazioni o nei data center costieri, dove i cavi approdano. Le loro funzioni principali sono:

• Filtrare il traffico dati in entrata e in uscita, bloccando pacchetti sospetti o non autorizzati.
• Monitorare il flusso di dati per rilevare comportamenti anomali.
• Impedire attacchi di tipo DDoS, intercettazioni o tentativi di manipolazione dei dati.

I firewall subacquei operano su diversi livelli del modello OSI:

• Livello 3 (rete): filtrano pacchetti IP, bloccando indirizzi noti per attività malevole.
• Livello 4 (trasporto): monitorano protocolli come TCP/UDP per rilevare connessioni sospette.
• Livello 7 (applicazione): analizzano il contenuto delle trasmissioni per bloccare malware, spyware o tentativi di intrusione.

Essi operano una ispezione profonda dei pacchetti (DPI – Deep Packet Inspection), analizzando non solo l’intestazione, ma anche il contenuto dei pacchetti dati, rilevando pattern dannosi o non conformi. Inoltre, effettuano una segmentazione della rete, dividendo il traffico in segmenti isolati, limitando la propagazione di eventuali minacce a una porzione ridotta della rete. Sono costantemente aggiornati tramite connessioni sicure con centri di controllo, che forniscono nuove regole di sicurezza e blacklist di indirizzi IP.

Naturalmente, offrono vantaggi e sfide. I primi: protezione continua, riduzione del rischio di intercettazione (impediscono l’accesso non autorizzato ai dati che viaggiano nei cavi), difesa contro attacchi DDoS, integrazione con sistemi SIEM, adattabilità e scalabilità. Fra le seconde: manutenzione complessa, prestazioni [16], consumo energetico (necessitano di alimentazione costante, spesso fornita attraverso lo stesso cavo sottomarino, il che richiede una gestione efficiente dell’energia).

Come accennato, questi firewall sono integrati con sistemi SIEM [17] (Security Information and Event Management), piattaforme che raccolgono log e dati da tutta l’infrastruttura, li analizzano in tempo reale e forniscono una gestione centralizzata degli incidenti di sicurezza. I SIEM utilizzano tecniche di correlazione degli eventi e analisi comportamentale per rilevare intrusioni, attacchi DDoS (Distributed Denial of Service) e altre minacce, inviando alert automatici agli operatori.

Analisi dei flussi con machine learning. Impiega algoritmi avanzati, come le reti neurali profonde (DNN) [18], le macchine a vettori di supporto (SVM) [19] e gli alberi decisionali [20], per individuare schemi anomali nel traffico dati. Questi algoritmi monitorano continuamente la latenza, il volume e la direzione dei pacchetti, rilevando deviazioni dai comportamenti normali che potrebbero indicare attività malevole, come tentativi di sniffing o manipolazione dei dati.

L’apprendimento supervisionato e non supervisionato consente ai sistemi di migliorare nel tempo, adattandosi a nuove minacce e riducendo i falsi positivi. L’analisi predittiva permette di anticipare potenziali attacchi, mentre l’automazione delle risposte facilita l’implementazione immediata di contromisure, come l’isolamento delle tratte compromesse o la deviazione del traffico su percorsi alternativi.

L’integrazione di queste misure di cybersecurity rende le reti di cavi sottomarini più resilienti, proteggendo la continuità delle comunicazioni globali e salvaguardando i dati sensibili che vi transitano.

Ridondanza e diversificazione delle rotte

Creazione di percorsi alternativi e connessioni terrestri. Per garantire la continuità operativa e la resilienza delle reti di telecomunicazione, è fondamentale implementare percorsi alternativi per i cavi sottomarini e integrare connessioni terrestri. La creazione di percorsi alternativi prevede l’identificazione e l’implementazione di cavi sottomarini aggiuntivi che seguano rotte geograficamente distinte, riducendo così la vulnerabilità a eventi catastrofici localizzati come terremoti, sabotaggi o guasti meccanici.

Le connessioni terrestri fungono da complemento critico, consentendo il reindirizzamento del traffico dati attraverso infrastrutture di terra quando le rotte sottomarine sono compromesse. Queste connessioni includono cavi in fibra ottica posati lungo corridoi terrestri strategici, interconnettendo hub regionali e nazionali per garantire un traffico dati continuo anche in caso di interruzioni sottomarine. Inoltre, la cooperazione internazionale per la creazione di corridoi terrestri transnazionali è essenziale, favorendo accordi tra paesi per garantire percorsi sicuri e ridondanti.

Biconnessione del grafo dei cavi. La biconnessione del grafo dei cavi rappresenta un obiettivo essenziale per la progettazione di una rete resiliente. Un grafo biconnesso è un grafo che rimane connesso anche dopo la rimozione di un qualsiasi singolo arco o nodo. Applicato alla rete di cavi, questo significa che la rimozione di un singolo punto di guasto non compromette la connettività complessiva della rete.

Per ottenere la biconnessione, è necessario:

• identificare i nodi critici e ridurre la loro centralità mediante l’aggiunta di nuovi collegamenti
• creare percorsi ridondanti che collegano ciascun nodo a due o più altri nodi, garantendo la presenza di almeno un percorso alternativo in caso di guasto
• implementare protocolli di routing dinamico che rilevino automaticamente i guasti e reindirizzino il traffico lungo percorsi alternativi
• integrare tecnologie di monitoraggio in tempo reale per la gestione proattiva delle interruzioni
• sviluppare algoritmi di ottimizzazione della topologia della rete per minimizzare la latenza e massimizzare la resilienza
• assicurare aggiornamenti periodici e simulazioni di scenari di guasto per testare l’efficacia delle misure di ridondanza.

La biconnessione assicura che la rete mantenga la sua funzionalità e riduca al minimo il downtime, anche in presenza di guasti imprevisti o attacchi deliberati, e contribuisce a garantire una qualità di servizio elevata per utenti finali e servizi critici.

Vale la pena sottolineare che la biconnettività [21] è parte rilevante nella moderna teoria dei grafi.

Conclusione e prospettive

Evoluzione tecnologica e nuovi materiali: nanotubi di carbonio, polimeri intelligenti. L’evoluzione tecnologica nel campo delle telecomunicazioni sta portando all’impiego di materiali innovativi come i nanotubi di carbonio [22] e i polimeri intelligenti [23]. I nanotubi di carbonio, grazie alla loro elevata resistenza meccanica, leggerezza e conduttività elettrica, stanno rivoluzionando la progettazione dei cavi sottomarini, offrendo maggiore durata, minore latenza e riducendo i rischi di rottura. Inoltre, la flessibilità di questi materiali consente la realizzazione di cavi più sottili e leggeri, semplificando le operazioni di installazione e manutenzione.

I polimeri intelligenti, capaci di autoregolarsi e autoripararsi in caso di microdanni, rappresentano un’ulteriore innovazione che migliora l’affidabilità delle infrastrutture di rete. Questi materiali possono modificare le loro proprietà in risposta a variazioni ambientali, come temperatura e pressione, rendendo i cavi più adattabili a condizioni estreme.

Manutenzione automatizzata con droni e AI predittiva. L’uso di droni per la manutenzione automatizzata dei cavi e delle infrastrutture di telecomunicazione sta diventando una realtà sempre più diffusa. I droni, equipaggiati con sensori avanzati, possono ispezionare tratti di cavi difficilmente accessibili, rilevando tempestivamente danni o anomalie.

Questi dispositivi possono effettuare riparazioni minori in autonomia, riducendo significativamente i tempi di intervento e il rischio per gli operatori umani. Parallelamente, l’intelligenza artificiale predittiva analizza enormi quantità di dati operativi per identificare potenziali guasti prima che si verifichino, ottimizzando gli interventi di manutenzione, riducendo i costi operativi e migliorando l’efficienza complessiva della rete. L’AI può anche suggerire miglioramenti alla topologia della rete e ottimizzare il traffico dati in tempo reale, aumentando ulteriormente la resilienza.

La resilienza delle comunicazioni globali richiede una stretta cooperazione internazionale tra attori pubblici e privati. Governi, operatori di telecomunicazioni e aziende tecnologiche devono collaborare per sviluppare standard comuni, condividere risorse e garantire la sicurezza delle infrastrutture critiche. Accordi internazionali per la gestione delle emergenze, investimenti congiunti in nuove infrastrutture e iniziative di cybersecurity condivise sono fondamentali per affrontare le sfide future e garantire una rete globale stabile e sicura.

È essenziale creare consorzi internazionali che supervisionino la manutenzione e l’espansione delle reti sottomarine, promuovendo al contempo l’innovazione attraverso finanziamenti congiunti e progetti di ricerca collaborativa. La formazione di task force globali per rispondere rapidamente a incidenti e attacchi informatici, nonché lo sviluppo di politiche di condivisione delle informazioni, saranno cruciali per mantenere l’integrità delle comunicazioni in un panorama sempre più interconnesso e vulnerabile.

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Note

[1] Industry Report | SubTel Forum

[2] Exclusive: Inside the US push to steer Vietnam’s subsea cable plans away from China | Reuters

[3] Huawei’s Success in Indonesia Offers Lessons for U.S. Indo-Pacific Strategy

[4] PLDT Expands International Capacity with Apricot Cable System – Telecom Review Asia Pacific

[5] U.S. and China wage war beneath the waves – over internet cables

[6] Nasce gruppo internazionale per la protezione dei cavi sottomarini

[7] Effect of the 2006 Taiwan earthquake on submarine cables | Download Scientific Diagram

[8] https://www.ee.cityu.edu.hk/~zukerman/j190.pdf

[9] La cifratura end-to-end non viene operata in corrispondenza dei cavi, ma alle estremità della comunicazione. https://en.wikipedia.org/wiki/End-to-end_encryption

[10] https://cseweb.ucsd.edu/~daniele/LatticeLinks/SVP.html

[11] https://cims.nyu.edu/~regev/papers/lwesurvey.pdf

[12] Celebre algoritmo per trovare i fattori primi di un intero, particolarmente adatto a un computer quantistico. https://en.wikipedia.org/wiki/Shor’s_algorithm

[13] https://en.wikipedia.org/wiki/Homomorphic_encryption

[14] Algoritmo di ricerca su una tabella. https://en.wikipedia.org/wiki/Grover’s_algorithm

[15] https://en.wikipedia.org/wiki/McEliece_cryptosystem

[16] Devono gestire enormi volumi di traffico dati senza causare ritardi significativi.

[17] Soluzione software che raccoglie, analizza e gestisce in tempo reale i dati di sicurezza
generati da reti, dispositivi, server, applicazioni e altri sistemi IT. https://en.wikipedia.org/wiki/Security_information_and_event_management

[18] https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/deep-neural-network

[19] https://en.wikipedia.org/wiki/Support_vector_machine

[20] https://www.ibm.com/it-it/think/topics/decision-trees

[21] https://en.wikipedia.org/wiki/Biconnected_graph

[22] https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube

[23] https://en.wikipedia.org/wiki/Smart_polymer