Underwater IoT (IoUT). Sfide geopolitiche, innovazioni tecnologiche e direzioni future dell’ecosistema nazionale

“The rise of competing modernities heralds a quite new world in which no hemisphere or country will have the same kind of prestige, legitimacy or overwhelming force that the West has enjoyed over the last two centuries. Instead different countries and cultures will compete for legitimacy and influence. The new world, at least for the next century, will not be Chinese in the way that the previous one was Western. We are entering an era of competing modernity, albeit one in which China will increasingly be in the ascendant and eventually perhaps dominant” (Jacques, 2012).

Introduzione

Nonostante gli oceani rappresentino il 71% della Terra, meno del 20% dei fondali è stato mappato con risoluzioni paragonabili a quelle disponibili per la superficie lunare.

Questo paradosso tecnologico deriva dalle sfide estreme dell’ambiente sottomarino: pressioni elevate, assenza di luce, complessità nelle comunicazioni e nella navigazione di precisione sicura, specie se effettuata senza soluzione di continuità. Progetti moderni come il Seabed 2030 puntano a colmare questa lacuna entro il 2030, attraverso sonar multibeam e veicoli autonomi; ma il cammino verso una comprensione completa degli ecosistemi abissali resta ancora lungo e affascinante.

Il progetto Seabed 2030 è un’iniziativa collaborativa, assai ambiziosa, lanciata nel 2017 dalla Nippon Foundation e General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO) con l’obiettivo di mappare completamente il fondale oceanico globale entro il 2030. A tutt’oggi, circa il 25% del fondale oceanico è stato mappato con un risultato notevole, presentato nel febbraio 2025, quando è stata rilasciata una mappa dettagliata di una vasta porzione dell’Oceano Artico, aggiungendo 1,4 milioni di km² di copertura mappata [1].

I dati da raccogliere sono cruciali per la navigazione sicura, l’esplorazione oceanica, la gestione sostenibile degli oceani e la ricerca scientifica. In questo quadro generale si inserisce, nondimeno, anche la questione – sicuramente non secondaria – della sicurezza delle infrastrutture marine e dello sviluppo degli oggetti definibili come Smart Ocean Technologies (SOT). Il continuo sviluppo delle tecnologie di Internet of Things subacquee (Internet of Underwater Things, IoUT) pone anche un problema di intelligence delle minacce informatiche (Cyber Threat Intelligence o CTI), la quale si occupa di assicurare la protezione dei cavi sottomarini e di altre infrastrutture critiche, quali quelle energetiche.

Ciò a maggior ragione se si considera che la lunghezza complessiva delle coste italiane è di circa 8.300 km [2]: questa estensione costiera rende l’Italia uno dei paesi con il maggior sviluppo marittimo in Europa, grazie alla sua conformazione geografica di penisola e alla presenza di numerose isole. L’integrazione del ciclo di vita della CTI negli ecosistemi IoUT, tuttavia, richiede adattamenti specifici per affrontare le sfide uniche degli ambienti subacquei, come latenza elevata, larghezza di banda limitata, vincoli energetici e comunicazione acustica.

Una definizione generale di IoUT è la seguente: “a world-wide network of smart interconnected underwater objects that enables to monitor vast unexplored water areas” (Pascual et al., 2011). In altri termini, un vastissimo mondo celato sotto le onde marine, dove la tecnologia si fonde con l’ambiente marino in un movimento silenzioso di dati e correnti.

Grazie alla combinazione di Internet, tecnologie avanzate di tracciamento e sensori integrati, questi dispositivi sono divenuti veri e propri “artefatti digitali” capaci di percepire, interpretare e interagire con l’ambiente circostante. Non solo monitorano il mondo subacqueo ma creano un ponte tra le “cose” sommerse e quelle terrestri, fermo restando che, qualora le informazioni non viaggino tramite fibre o cavi e siano quindi wireless, le bande passanti e le distanze raggiungibili sono molto inferiori a quanto accade in aria o nello spazio; ciò, con varie modalità applicative, vale sia per le onde acustiche sia per quelle elettromagnetiche.

In buona sostanza, questa rete intelligente semplifica radicalmente la gestione degli habitat marini e delle risorse subacquee: dalla manutenzione delle infrastrutture critiche alla protezione degli ecosistemi, tutto diventa più intuitivo ed efficiente, aprendo la strada a un futuro in cui il mondo sommerso sarà completamente connesso e accessibile (Domingo 2012). Questo breve testo analizza le basi architetturali delle IoUT, valuta i principali aspetti di vulnerabilità e propone alcune riflessioni generali sulla sovranità tecnologica della Nazione, relative agli ambienti sottomarini.

Elementi di architettura Underwater IoT (IoUT)

A differenza dell’IoT terrestre, che si basa sulle frequenze radio, i sistemi IoUT utilizzano principalmente le onde acustiche per la trasmissione dei dati, raggiungendo profondità fino a 3.000 metri nonostante le sfide di latenza.

Le reti mesh multi-hop [3] sono una tipologia avanzata di rete wireless che offre numerosi vantaggi rispetto alle reti Wi-Fi tradizionali: queste reti sfruttano nodi interconnessi che collaborano per trasmettere informazioni in ambienti subacquei complessi, garantendo copertura, resilienza ed efficienza energetica. I nodi formano un’estesa maglia wireless in cui i dati “saltano” da un dispositivo all’altro fino a raggiungere un gateway.

Questo approccio multi-hop elimina la dipendenza da connessioni dirette, garantendo copertura su aree estese (fino a 50 km²) senza cavi. I nodi sono formati da dispositivi autonomi dotati di sensori (temperatura, salinità, pressione) e modem acustici/ottici per la comunicazione. Essi possono essere fissi (ancorati al fondale) o mobili (montati su sottomarini autonomi (Autonomous Underwater Vehicle, AUV) o droni). I gateway di superficie sono ponti radio-acustici che collegano la rete subacquea a server cloud o satelliti, abilitando l’integrazione con sistemi terrestri.

In definitiva, quest’architettura supporta l’interoperabilità tra sensori, AUV e boe di superficie, consentendo il monitoraggio in tempo reale di parametri come temperatura, salinità e rumore subacqueo.

In ambito nazionale vi sono almeno due aziende con un forte potenziale innovativo in questo specifico settore: Wsense e Subseapulse. Entrambe sono spin-off universitari, rispettivamente della Sapienza di Roma e dell’Università di Padova.

La prima persegue un modello tendenzialmente più verticale e proprietario, orientato al soddisfacimento dei requisiti del cliente tramite soluzioni ad hoc in termini sia di prodotti sia di servizi. La seconda, forse più coerentemente con le proprie origini universitarie, prevede un approccio open source e l’esame insieme al cliente dei requisiti, seguito dalla gestione e sviluppo congiunto di prodotti e servizi.

Nel seguito – anche in ragione della stretta collaborazione con Fincantieri e dei successi ottenuti nell’ambito dei bandi del Polo Nazionale della Subacquea (di cui al prossimo paragrafo) – si concentra l’attenzione su Wsense, pur ritenendo che le altre realtà nazionali di settore possano esibire capacità non inferiori, o quantomeno paragonabili.

La visione della start-up romana, come si vede dall’immagine sopra riprodotta, prevede 4 elementi distintivi: wCloud; wMesh; wNode e wGateway.

Il wCloud rappresenta il livello applicativo personalizzabile che consente la visualizzazione dei dati raccolti tramite API aperte e permette delle analisi in tempo reale mediante la presentazione dei dati attraverso interfacce web, inclusa la visualizzazione 3D per scenari complessi.

Il wMesh (device software) è un sistema brevettato che consente la trasmissione di dati wireless tra nodi subacquei attraverso reti mesh multi-hop. Questo sistema supporta l’integrazione di sensori e dispositivi di diversi produttori, garantendo una comunicazione fluida tra piattaforme sommerse e di superficie, facendo uso di protocolli crittografici leggeri per minimizzare il consumo energetico, offrendo autenticazione, gestione delle chiavi e integrità dei dati.

I wNode e wGateway (device hardware) sono dei sensori subacquei dotati di modem acustici per monitorare parametri ambientali (qualità dell’acqua, correnti, suoni) in tempo reale.

In definitiva, un obiettivo precipuo delle start-up italiane è continuare lo sviluppo di tecnologie per conseguire e consolidare un proprio ruolo nella standardizzazione delle comunicazioni subacquee a livello globale, anche per lavorare a profondità superiori a 3.000 metri.

Ciò consentirebbe la disponibilità, per l’ecosistema Italia, della capacità di operare in quasi tutte le aree di interesse, compresi gli strati più profondi, contribuendo non solo alla protezione delle infrastrutture critiche nazionali ma anche all’ulteriore sviluppo della Blue economy italiana e globale.

Polo nazionale della dimensione subacquea (PNS)

Se WSense e Subseapulse sono un valido esempio delle capacità nazionali in questo settore, non si può sottacere che vi è un più diffuso ecosistema industriale in pieno sviluppo che fa il paio con quello spaziale, di cui si è trattato in un precedente articolo (Paliotta & Sgobbi 2024).

Il Polo Nazionale Subacqueo (PNS) rappresenta un’iniziativa strategica per il sistema Paese, nata con l’obiettivo di promuovere la sovranità tecnologica e la competitività dell’Italia nel settore subacqueo [4], che si può già considerare un nuovo dominio, in aggiunta ai 5 già noti in ambito militare (terra, mare, aria, cyber e spazio). Il PNS si avvia a divenire, di fatto, un centro di eccellenza per la ricerca tecnico-scientifica e lo sviluppo di tecnologie innovative legate all’ambiente marino.

Il PNS si propone di sviluppare conoscenze multidimensionali sul mondo subacqueo, con particolare attenzione alla protezione delle infrastrutture critiche nazionali (come cavi e oleodotti) e alla sostenibilità ambientale. Allo stesso tempo, ha l’obiettivo di individuare e colmare – per quanto possibile – il gap tecnologico con i paesi più avanzati, favorendo una competitività industriale che coinvolga grandi aziende, PMI, università e centri di ricerca. In questa maniera si cerca di favorire lo sviluppo di un ecosistema virtuoso, capace di attirare investimenti pubblici e privati, generando occupazione e ricadute economiche su settori produttivi limitrofi.

L’obiettivo precipuo del Governo italiano è, pertanto, promuovere la sovranità tecnologica della Nazione, riducendo la dipendenza da soluzioni estere per tecnologie critiche come cavi in fibra ottica, modem acustici criptati e veicoli autonomi subacquei (UUV).

Attualmente il PNS ha avviato diversi progetti nazionali, tramite la pubblicazione di diversi bandi tecnico-scientifici finalizzati allo sviluppo del settore subacqueo, che coinvolgono PMI, grandi industrie, università e investitori privati.

Tra i progetti più rilevanti e interessanti già selezionati, vale qui indicare brevemente i seguenti [5]:

Il progetto “OPTIMUS – Energy OPTImization Maritime Unmanned Systems” si concentra sullo studio e sull’ottimizzazione della gestione dell’energia per i sistemi subacquei autonomi [6]; prime contractor Wsense.

Il progetto SIMILARS propone lo sviluppo di soluzioni modulari di lancio e recupero per Maritime Uncrewed Systems (MUS): sviluppare quindi un sistema avanzato di lancio e recupero per veicoli autonomi subacquei che integri tecnologie innovative per automatizzare e migliorare la sicurezza, l’efficienza e la produttività delle operazioni subacquee. Il sistema proposto mira a stabilire nuovi standard in termini di interoperabilità, modularità e sicurezza operativa, adattandosi sia a contesti militari che civili; prime contractor Fincantieri.

Il progetto MURENA ha l’obiettivo di studiare, sviluppare, implementare e testare soluzioni in grado di aumentare la situational awareness nel dominio underwater. È previsto lo sviluppo di algoritmi per consentire capacità di scoperta acustica multi-statica tramite un insieme di piattaforme cooperanti, sfruttando sia emissioni attive proprie che sorgenti acustiche di opportunità; prime contractor Leonardo.

Il progetto TARAS si concentra sullo studio e sullo sviluppo di un’infrastruttura di rete subacquea, che tenga conto dei requisiti di sicurezza informatica by design. Progettare e sviluppare un’infrastruttura di rete subacquea ibrida (cablata e wireless), con capacità di trasmissione wireless multimodale (ottica e acustica), che abiliti un sistema di comunicazione cross-domain (marino e terrestre). I nodi, i sensori e i veicoli subacquei senza equipaggio saranno progettati per consentire lo scambio di dati attraverso una rete ibrida affidabile con un centro di comando e controllo (C2) e supportare scopi militari come la guerra antisommergibile (ASW) e le infrastrutture critiche subacquee (CUI), nonché scopi civili; prime contractor Wsense.

Navigazione di precisione subacquea (PNS-2024-R-05) [7]. Studio e sviluppo di tecnologie innovative per migliorare la navigazione in ambienti sottomarini complessi; prime contractor GEM Elettronica.

Cavi subacquei intelligenti (PNS-2024-R-06) [8]. Progettazione di sistemi avanzati per il monitoraggio continuo delle dorsali marine; prime contractor Wsense.

Manipolatori modulari per UUV (PNS-2024-R-07) [9]. Realizzazione di payload multifunzione per veicoli autonomi subacquei; prime contractor Saipem.

Batterie abissali ad alte prestazioni (PNS-2024-R-08) [10]. Sviluppo di soluzioni energetiche avanzate per operazioni a grandi profondità; prime contractor Whitehead Alenia Sistemi Subacquei.

Ogni progetto avrà una durata massima di 24 mesi e sarà cofinanziato al 50%, con priorità a consorzi tra aziende pubbliche e private italiane.

Tra le infrastrutture strategiche in fase di sviluppo si possono menzionare le reti subacquee intelligenti, costituite da sistemi integrati che combinano comunicazioni acustiche criptate con sensori avanzati per il monitoraggio ambientale.

Vale qui citare anche le Docking station autonome, strutture modulari per ricaricare e coordinare UUV; nonché un veicolo autonomo altamente performante, progettato con componentistica italiana, chiamato Flat Fish. Si tratta di un innovativo UUV progettato per ispezioni avanzate e monitoraggio di infrastrutture sottomarine. Sviluppato inizialmente da Shell Brasile, Senai Cimac e il German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI), nel 2018 Saipem ha acquisito la licenza per sviluppare ulteriormente FlatFish, integrandolo nel proprio programma Hydrone, integrando ulteriori funzionalità avanzate per la sua applicazione commerciale.

Tuttavia, nonostante l’importanza strategica del PNS, le risorse attualmente disponibili sono limitate rispetto alle ambizioni dei progetti prospettati. Secondo le stime dell’Associazione Industrie Aerospaziali Difesa (AIAD), sarebbero necessari almeno 50 milioni di euro all’anno per dieci anni (500 milioni totali) per garantire al PNS una leadership internazionale nel settore.

L’ultimo bando del PNS, pubblicato il 28 maggio 2025 – sebbene un’analisi dettagliata dello stesso non possa essere svolta in questa sede – sembra contenere elementi innovativi in termini di politica industriale; dà ulteriore spazio al ruolo delle PMI e il PNS si apre anche a suggerimenti unsolicited, ovvero proposti in autonomia – sebbene in aderenza a delle indicazioni molto generali – da chi risponderà al bando, per un’innovazione tecnologica del settore che risulti la più ampia possibile. Tuttavia, il finanziamento complessivamente messo a disposizione dell’ecosistema industriale che si vuole creare non supera i 20 milioni di euro.

Infine, rimane forte la promozione della sovranità tecnologica di cui si è fatto cenno. Essa viene perseguita con determinazione dal PNS, che non consente la partecipazione diretta ai bandi di società proponenti che siano valutate come soggette a controllo estero; queste ultime possono essere coinvolte solo in qualità di subfornitori e acconsentendo a specifiche condizioni che regolino i diritti di proprietà intellettuale.

Benché non si possa che guardare con simpatia a questa volontà di accrescere le capacità nazionali, si impongono due considerazioni:

il confronto con il settore spaziale (Paliotta & Sgobbi 2024), non meno strategico, fa emergere un approccio completamente diverso; il grosso delle capacità manifatturiere nazionali, in cui si investono e si sono investite somme molto più considerevoli di quelle previste e prevedibili per il settore della subacquea, è a controllo francese (e.g. Thalesaleniaspace Italia) o con forte partecipazione francese (e.g. Telespazio);

la sovranità tecnologica e l’autonomia strategica sono fortemente correlate alla supply chain che supporta l’economia nazionale e alle realistiche possibilità che quest’ultima – in termini di sovranità e autonomia – rende possibili. Appare quindi necessaria un’accurata analisi di questo fattore per concepire al meglio le politiche industriali e di investimento. A mero titolo esemplificativo ne consegue che, quando la struttura della supply chain non rende perseguibili gli obiettivi di sovranità tecnologica e di autonomia strategica, può essere utile od opportuna l’esclusione sistematica di società che possono essere considerate a controllo estero.

Geopolitica e ruolo strategico delle catene di approvvigionamento

Sebbene il PNS rappresenti un tentativo significativo di sviluppo della sicurezza nazionale e della correlata sovranità digitale, un’analisi critica deve mettere in evidenza una serie di pregresse occasioni mancate e carenze strategiche, tanto a livello nazionale quanto europeo.

Non si può negare, infatti, che tra le superpotenze infuria una guerra globale per la supremazia tecnologica, in particolare nell’Indo-Pacifico e in parte anche nell’Atlantico, minacciando le fondamenta dell’ordine civile internazionale; quest’ultimo “terremotato”, oggigiorno, anche dalla guerra dei dazi scatenata dal presidente statunitense Donald Trump. Nondimeno, l’impatto globale si avrebbe non solo a livello economico ma anche culturale e politico, portando a un futuro di “competing modernities” (Jacques 2011), peraltro già prefigurato dall’asserito “declino” dell’Occidente e dal “rise of the rest” (Zakaria 2008).

Come già messo in evidenza in articoli precedenti (Paliotta & Sgobbi 2025), non si può non rimarcare, a solo titolo esemplificativo, la dipendenza dai semiconduttori stranieri, da parte dell’Italia e dell’Unione Europea, la quale costituisce una vulnerabilità critica che non può essere adeguatamente affrontata e risolta solo a livello nazionale.

A questo riguardo le restrizioni sulle esportazioni di tecnologie avanzate, relative allo “US Chips and Science Act” (Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors – CHIPS) [11], pongono sfide significative per le ambizioni italiane ed europee, nonostante la stessa UE abbia promulgato un atto legislativo simile, con lo stesso nome [12].

Nel caso del CHIPS, si tratta di una legge che mira a promuovere la produzione di semiconduttori con un investimento di 13 miliardi di dollari, con l’obiettivo di rafforzare la catena di approvvigionamento statunitense e, allo stesso tempo, la resilienza e la competizione geopolitica con la Repubblica popolare cinese (RPC). Questi chip sono essenziali per produrre nuove generazioni di IA avanzata, nonché per le telecomunicazioni 5G e 6G, applicazioni sempre più vitali per la sicurezza nazionale e la competitività economica.

Dell’importanza del ruolo rivestito dai semiconduttori, del resto, si era già avuta riprova durante la pandemia di Covid-19. In quel tempo, sia l’economia degli Stati Uniti che dell’UE erano state fortemente scompaginate dalla carenza di questi prodotti dovuta alle impennate inaspettate della domanda di chip (es. per dispositivi elettronici), portando anche a una notevole riduzione della produzione automobilistica.

Nel controllare la catena di approvvigionamento dei chip gli Stati Uniti potrebbero imporre, di fatto, una limitazione della potenza di calcolo computazionale agli altri paesi attraverso gli export controls, utilizzata dunque alla stregua di una decisiva leva strategica in grado di plasmare la diffusione globale delle nuove tecnologie e dell’IA in primis. Ciò potrebbe rappresentare un allontanamento dal sistema unipolare dominato dagli Stati Uniti e portare all’esistenza di due/tre ecosistemi digitali paralleli, gestiti dalla RPC, dalla Federazione Russa e dagli Stati Uniti. Di conseguenza, sia l’Italia che l’UE si troverebbero necessariamente costrette ad allineare i loro ecosistemi tecnologici a quelli degli Stati Uniti, in un processo che è stato già etichettato come ri-globalizzazione e de-risking.

La diffusione globale ristretta della potenza computazionale potrebbe essere modellata sull’attuale “guerra” dei dazi, in cui verrebbero concesse facilitazioni e privilegi maggiori a quei Paesi che decidessero di attivare una forte partnership/subordinazione con l’alleato statunitense, quali la cooperazione militare e garanzie legate alla sicurezza nazionale. Tali garanzie includerebbero standard cogenti di cybersecurity, protocolli di sicurezza fisica relativi alla supply chain, monitoraggio delle possibili insider threats; tutti elementi utilizzati per prevenire l’accesso non autorizzato, l’interferenza e il sabotaggio degli attori statuali avversari, ecc.

In termini di rilevanza geopolitica, in aggiunta a quanto esposto, assumono importanza sia la capacità di finanziare gli investimenti necessari – cui s’è già fatto cenno in precedenza parlando del PNS – sia la disponibilità di fonti energetiche, specie nella prospettiva di realizzare importanti infrastrutture abissali, non sempre e non facilmente alimentabili da terra. In quest’ultimo caso, l’Italia dovrebbe considerare attentamente il ruolo, ormai non più differibile, dei piccoli reattori modulari nucleari come fonte di energia.

Sfide di cybersecurity in ambiente subacqueo. Alcune direzioni di ricerca future

In questo breve testo non si può non citare, seppur a brevissime linee, l’aspetto che riguarda la cybersecurity e l’intelligenza artificiale. Vale qui mettere in evidenza che, pur non volendo sottacere della loro importanza, le problematiche, dal punto di vista tecnico, non sono così significativamente differenti da quelle riscontrabili in altri ecosistemi IoT e infrastrutture critiche (Paliotta 2024); se non fosse che la dimensione subacquea esaspera alcuni loro aspetti, considerata le peculiarità di tale ambiente.

Si ripercorrono allora, in questa sede, solo alcuni aspetti che agli autori paiono rappresentare delle direzioni di ricerca futura su cui continuare a sperimentare attività e modelli.

La prima direzione di ricerca può essere considerata la crittografia post-quantistica progettata per resistere agli attacchi dei computer quantistici. La sua integrazione in canali acustici subacquei è particolarmente rilevante per proteggere le comunicazioni nelle reti IoUT: alcuni studi (Huang et al. 2019) hanno mostrato che implementazioni non protette sono vulnerabili ad attacchi CPA (correlation power analysis) e template attacks, con recupero completo della chiave privata da una singola traccia di consumo energetico. Le contromisure ipotizzate possono andare dall’incapsulamento dei nodi in materiali anti-tampering (es. titanio) per mitigare l’acquisizione di segnali elettromagnetici, all’introduzione di rumore algoritmico durante le moltiplicazioni polinomiali per neutralizzare le analisi statistiche.

Una seconda direzione di ricerca sono i prototipi sviluppati nel progetto CyberSEAS (https://cyberseas.eu/about/), finanziato dall’UE, i quali integrano funzionalità di apprendimento federato (FL) per abilitare l’analisi collaborativa di malware tra flotte sottomarine, preservando la privacy e senza richiedere il pooling centralizzato dei dati.

Quest’architettura innovativa affronta le sfide critiche della cybersecurity in ambienti subacquei, dove la connettività limitata e la sensibilità dei dati rendono non semplici gli approcci tradizionali. Il framework FL di CyberSEAS è stato esteso al progetto UnderSec al fine di analizzare dati multimodali (idrofoni, sonar, immagini ottiche) in tempo reale e di condividere firme di attacchi avanzati (es. jamming a frequenza variabile) tra flotte NATO ed EU. In questo modo, si riesce anche a supportare decisioni di risposta autonome (es. isolamento di nodi compromessi) tramite policy predefinite [13].

Un terzo aspetto che può essere qui brevemente riportato è relativo al framework da utilizzare nel ciclo di vita della CTI, vale a dire l’implementazione di STIX/TAXII. L’utilizzo di tale standard STIX (Structured Threat Information Expression) e del protocollo TAXII (Trusted Automated Exchange of Intelligence Information) in ambienti IoUT richiede soluzioni innovative per superare i vincoli energetici, di banda e latenza tipici delle comunicazioni subacquee. Il progetto ARCADIAN-IoT, citato nella letteratura recente [14], dimostra come l’adattamento “TinySTIX” abiliti l’analisi e lo scambio di CTI in scenari estremi, mantenendo la conformità agli standard globali.

A questo riguardo, TinySTIX potrebbe rappresentare un passo significativo verso ecosistemi IoUT sicuri e scalabili, abilitando una cyber defence autonoma in ambienti dove risorse computazionali e connettività sono vincoli primari. La combinazione di Concise Binary Object Representation (CBOR), crittografia post-quantistica e integrazione con protocolli ottimizzati aprirebbe la strada a standard globali per la CTI subacquea.

Benché, come precisato in precedenza, la cybersecurity debba essere applicata in piena analogia a quanto si fa in ambito ICT (Paliotta & Sgobbi 2025), sarà probabilmente necessario porre particolare attenzione nel fondere le competenze cyber e della subacquea, tramite adeguati investimenti che “cross-fertilizzino” l’ecosistema della subacquea con le competenze e la cultura correlate alla cybersecurity.

Conclusione

La costante e progressiva maturazione delle infrastrutture IoUT, grazie anche allo sviluppo del Polo Nazionale Subacqueo (PNS), richiede l’implementazione di framework di Cyber Threat Intelligence (CTI) altrettanto avanzati, in grado di tenere conto delle peculiarità fisiche della propagazione acustica, dei vincoli energetici e delle minacce geopolitiche che gravano sulle attività sottomarine. Ciò a maggior ragione oggigiorno, a seguito dell’attuale congiuntura globale con le ipotesi di riarmo europeo.

L’integrazione di sistemi di intelligence adattiva direttamente nei protocolli delle reti mesh multi-hop, combinata con l’impiego dell’IA per la difesa predittiva, rappresenta un passo cruciale per garantire la sicurezza delle infrastrutture critiche subacquee nazionali e, al contempo, promuovere gli obiettivi socio-economici relativi all’economia blu. Quest’ultimo aspetto non è infatti secondario e merita tutta l’attenzione che un ministro ad hoc (Ministro per la Protezione Civile e le Politiche del Mare, Nello Musumeci) e l’attuale Esecutivo vi ha voluto porre, consapevole della sua rilevanza strategica in un paese, peraltro, connotato da più di 8.300 km di coste.

Il futuro sviluppo della cybersicurezza del settore subacqueo dovrà prioritizzare anche l’adozione di architetture sicure basate su tecnologie post-quantistiche, capaci di resistere agli attacchi informatici emergenti. Inoltre, sarà essenziale favorire una collaborazione europea e internazionale nel campo della CTI per affrontare i rischi complessi e interconnessi che caratterizzano questa nuova frontiera tecnologica. Solo attraverso un approccio integrato e cooperativo sarà possibile mitigare le minacce e garantire la resilienza delle reti IoUT in un contesto geopolitico sempre più dinamico e sfidante.

Il PNS costituisce un impegno rilevante per rafforzare la sicurezza nazionale e la sovranità digitale della Nazione (es. Piano del Mare e Agenzia per la Sicurezza delle Attività Subacquee, ASAS). Tuttavia, un esame critico ha messo in evidenza che la sua azione non è facilitata da pregresse lacune strategiche e da opportunità non sfruttate dovute al disimpegno di decenni passati, sia a livello nazionale che nel più ampio contesto europeo; tale stato di cose rischia di limitare l’efficacia complessiva del PNS, nonostante il notevole lavoro fatto.

La correlazione tra sovranità tecnologica, autonomia strategica e struttura delle supply chain, infatti, costituisce un elemento centrale per la sicurezza economica e geopolitica. L’efficacia delle politiche industriali italiane dipenderà, di conseguenza, dalla capacità di garantire catene di approvvigionamento resilienti, riducendo le dipendenze critiche da attori esteri considerati non affidabili.

In definitiva il successo nazionale nell’ambito delle attività subacquee, che non dipende certo solo dal PNS ma anche dal superiore livello di governance, sarà determinato da come si riuscirà a far fronte a tutti questi aspetti dirimenti, i quali costituiscono dei veri e propri “colli di bottiglia” che restano a tutt’oggi, purtroppo, problemi ereditati, di non facile – ma indispensabile – risoluzione.

Scopri di più consultando il white paper “Quaderni di Cyber Intelligence #8”, dove troverai analisi avanzate, case study e prospettive strategiche dedicate alle infrastrutture critiche, alla geopolitica digitale e alla governance della dimensione subacquea.

Riferimenti bibliografici

Domingo MC. (2012), An overview of the internet of underwater things, “Journal of Network and Computer Applications”, 35, 1879-1890

Huang WL., Chen JP. & Yang BY. (2019), Power analysis on NTRU Prime, “IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems”, v. 2020, n. 1, 123-151

Jacques Martin (2012), When China Rules the World. The Rise of the Middle Kingdom and the End of the Western World, Penguin (London)

Paliotta & Sgobbi D. (2025), IA e sicurezza: cambia davvero qualcosa?, in Quaderni di Cyber Intelligence #7, “ICT Security Magazine”, maggio (in corso di pubblicazione)

Paliotta & Sgobbi D. (2024), Spazio, Cybersecurity e Tecnologie Emergenti: sfide e strategie per l’autonomia spaziale italiana, in Quaderni di Cyber Intelligence #6, “ICT Security Magazine”, 30 luglio, pp. 36-48, https://www.ictsecuritymagazine.com/pubblicazioni/quaderni-di-cyber-intelligence-6/

Paliotta AP. (2024), Le infrastrutture critiche all’intersezione tra dispositivi cyber-fisici e Cyber Threat Intelligence, in Quaderni di Cyber Intelligence #5, “ICT Security Magazine”, 14 marzo, pp. 34-46, https://www.ictsecuritymagazine.com/pubblicazioni/quaderni-di-cyber-intelligence-5/

Pascual, Sanjuan O., Cueva JM., Pelayo BC, Alvarez M., Gonzalez A. (2011), Modeling architecture for collaborative virtual objects based on services, “Journal of Network and Computer Applications”; 34 (5), pp. 1634-47

Vijay MM., Sunil J., Anisha Gnana Vincy VG., IjazKhan, Sherzod Shukhratovich Abdullaev, Eldin SM., Govindan V., Ahmad & Askar S. (2023), Underwater wireless sensor network-based multihop data transmission using hybrid cat cheetah optimization algorithm, Scientific Reports, 13:10810, pp. 16

Zakaria (2008), The Post-American World, W. W. Norton (New York)

Note

[1] https://oceanographicmagazine.com/news/arctic-ocean-map-an-unprecedented-milestone-for-seabed-2030/

[2] https://www.isprambiente.gov.it/files/pubblicazioni/statoambiente/tematiche2011/05_%20Mare_e_ambiente_costiero_2011.pdf

[3] Una rete mesh multi-hop è un tipo di rete wireless in cui i dati viaggiano tra i dispositivi attraverso più nodi intermedi, o “hop”, per raggiungere la destinazione. A differenza di una rete a singolo hop, in cui i dati viaggiano direttamente tra due dispositivi, le reti multi-hop sono comunemente utilizzate in applicazioni come le reti di sensori wireless, le reti mesh wireless e le reti mobili ad hoc in cui le aree di copertura sono ampie o le infrastrutture sono limitate.

[4] Cfr. Decreto Legislativo 15 marzo 2010, n. 66 (Codice dell’ordinamento militare). “La Marina militare promuove le attività per la valorizzazione delle potenzialità e della competitività del settore della subacquea nazionale, per la promozione delle connesse attività di ricerca e tecnico-scientifiche nonché per il potenziamento delle innovazioni e della relativa proprietà intellettuale.

A tale fine, con decreto del Ministro della Difesa, di concerto con i Ministri delle Imprese e del Made in Italy e dell’Università e della Ricerca, è istituito e disciplinato il Polo Nazionale della Subacquea”, art. 111, comma 1 bis. “L’Italia intende istituire il Polo Nazionale della Subacquea, per dotarsi di un catalizzatore e acceleratore tecnologico, aggregando tutte le realtà pertinenti (istituzioni, mondo accademico, della ricerca e industriale)”.

Delibera PCM 31 luglio 2023, Approvazione del Piano del mare per il triennio 2023-2025, cfr. https://www.gazzettaufficiale.it/eli/id/2023/10/23/23A05758/sg. Il 27 settembre 2024 il Consiglio dei ministri, su proposta del Presidente Giorgia Meloni e del Ministro per la Protezione Civile e le Politiche del Mare, Nello Musumeci, ha approvato un Disegno di legge in materia di sicurezza delle attività sottomarine istituendo l’ASAS, l’Agenzia per la Sicurezza delle Attività Subacquee.

[5] Cfr. https://www.fincantieri.com/it/innovazione/progetti-di-innovazione/

[6] Attraverso lo studio e lo sviluppo di modalità operative a basso consumo per veicoli senza pilota, si mira a garantire un efficace sfruttamento dei carichi utili di bordo. Il progetto si concentra sulla realizzazione di quattro dimostratori tecnologici: un sistema di propulsione che sfrutta l’energia del moto ondoso, un sistema di recupero dell’energia inerziale tramite masse mobili, magneti permanenti e bobine, un sistema di generazione di energia mediante celle a combustibile microbiche, e un veicolo di superficie autonomo con propulsione assistita dal vento e capacità di gateway. Cfr. https://www.difesa.it/assets/allegati/52769/240711_51_optimus.pdf.pdf

[7] Risultati attesi: 1) Studio e realizzazione di un sistema di navigazione inerziale (TRL 5) a bassa deriva (basati, ad esempio, su Fiber Optic Gyro, sensori quantistici, ecc.) imbarcabile su UUV di piccole dimensioni; 2) Studio, sviluppo, realizzazione di un dimostratore tecnologico del sistema di navigazione preciso (TRL 7), installabile su piattaforme autonome subacquee di piccole dimensioni, e dimostrazione mediante l’impiego di sistemi autonomi in ambiente rilevante. Cfr. https://www.marina.difesa.it/documentazione/gare/PNS/Documents/PNS%20-%20Bando%20progetti%20batch%202%20con%20annessi.pdf

[8] Risultati attesi: 1) Sviluppo di un sistema di monitoraggio di dati ambientali e di rivelazione di contatti mediante sensoristica ed algoritmi applicati a cavi subacquei di comunicazione in fibra ottica esistenti o di prossima realizzazione; 2) Sviluppo, eventualmente anche attraverso l’adattamento di soluzioni esistenti o di prossimo dispiegamento, di nodi dedicati alla sensoristica e al sistema di monitoraggio e rivelazione di contatti; 3) Predisposizione per lo scambio di dati con UUV in modalità wireless e contactless (anche per la funzione di ricarica); 4) Produzione di documentazione tecnica dettagliata sull’integrazione della sensoristica, sulla processazione dei dati e sul sistema di condivisione delle informazioni raccolte; 5) Dimostrazione del sistema in ambiente reale, eventualmente in scala, o simulato. Cfr. ivi.

[9] Risultati attesi: 1) Realizzazione di un dimostratore e integrazione del payload su un UUV di piccole/medie dimensioni; 2) Realizzazione di un sistema di compensazione del manipolatore; 3) Realizzazione di un modello digital twin per il sistema di manipolazione; 4) Dimostrazione del sistema in ambiente simulato; 5) Dimostrazione in mare (indicativamente 500 m di profondità); 6) Report della sperimentazione e documentazione tecnica completa. Cfr. ivi.

[10] Risultati attesi: 1) Realizzazione e sviluppo di una batteria (es. pressure tolerant) in grado di essere equipaggiata a bordo di veicoli autonomi eterogenei e possa essere facilmente sostituita durante le operazioni in mare; 2) Report dettagliato sui test e sulle performance delle batterie; 3) Documento tecnico sulle soluzioni innovative adottate con un confronto tra le soluzioni resistant (contenitore stagno resistente alla pressione idrostatica) e tolerant (senza contenitore stagno). Cfr. ivi.

[11] Il presidente Trump ha espresso dei dubbi sul funzionamento di tale legge, approvata in maniera bipartisan dal Congresso e firmata dall’allora presidente Joe Biden il 9 agosto 2022. “And just yesterday, Taiwan Semiconductor – the biggest in the world, most powerful in the world, has a tremendous amount – 97 percent of the market, announced a $165 billion investment to build the most powerful chips on Earth right here in the USA. (…) And we’re not giving them any money. Your CHIPS Act is a horrible, horrible thing.

We give hundreds of billions of dollars, and it doesn’t mean a thing. (…) You should get rid of the CHIP Act. And whatever is left over, Mr. Speaker, you should use it to reduce debt or any other reason you want to.”, cfr. https://www.whitehouse.gov/remarks/2025/03/remarks-by-president-trump-in-joint-address-to-congress/.

“The CHIPS Act has brought enormous investment into the US from top semiconductor firms around the world, bringing US manufacturing capabilities closer to the cutting edge and improving US national security. Even after stripping out post-2019 inflation, the CHIPS Act spurred an estimated over $110 billion in 2019 dollars of investment in the US (…). While the US dominates much of the chip supply chain, by 2020 it held a small and shrinking share of semiconductor fabrication, with no production of advanced chips on American soil.”, cfr. https://www.piie.com/blogs/realtime-economics/2025/chips-act-already-puts-america-first-scrapping-it-would-poison-well

[12] “The United States and the European Union have each recently enacted legislation providing for an unprecedented volume of public investments in semiconductors, with the largest portion allocated to the establishment of new onshore chip production facilities. Substantial funds are also allocated to semiconductor research and development, supply chain security, and workforce expansion and training. These parallel initiatives have been prompted by an awareness in both regions of threats to economic and strategic security arising out of their dependency on foreign-made chips.”, cfr. https://www.csis.org/analysis/world-chips-acts-future-us-eu-semiconductor-collaboration

[13] L’architettura e il funzionamento di questi modelli si basano sui seguenti aspetti che vengono succintamente riportati: nodi locali (AUV/ROV). Ogni veicolo autonomo (es. droni Hydrone) esegue un modello Machine Learning locale (es. CNN o RNN) per analizzare pattern di traffico acustico o anomalie nei log di sistema. I dati grezzi rimangono on-board, mentre solo i gradienti del modello (pesi aggiornati) vengono cifrati con algoritmi post-quantistici (es. NTRU Prime) e trasmessi; aggregazione sicura su Gateway di superficie.

I gateway fungono da coordinatori FL, utilizzando protocolli come Secure Aggregation (SecAgg) per combinare gli aggiornamenti locali senza decifrarli. Tecniche di differential privacy, infine, aggiungono rumore controllato ai gradienti per prevenire inferenze sui dati sorgente; modello globale di Cyber Threat Intelligence (CTI). Il modello aggregato viene ridistribuito alle flotte, migliorando la capacità di rilevare malware sofisticati (es. attacchi DDoS mirati a reti acustiche).

[14] Il progetto ARCADIAN-IoT (Autonomous Trust, Security and Privacy Management Framework for IoT), finanziato dall’Unione Europea nell’ambito di Horizon 2020 (Grant Agreement 101020259), ha avuto l’obiettivo di sviluppare un framework innovativo per la gestione decentralizzata di fiducia, sicurezza e privacy nei sistemi IoT. Avviato a maggio 2021 con una durata di 36 mesi, il progetto ha coinvolto un consorzio multidisciplinare per affrontare le sfide critiche legate all’integrità dei dati, alla resilienza delle infrastrutture e alla conformità normativa in scenari IoT complessi.