OPENSATRANGE

Obiettivi:

Il progetto ha come obiettivo principale lo sviluppo di un cyber range aperto, chiamato OpenSatRange (ORS), focalizzato su scenari di comunicazione satellitare, allo scopo di fornire una formazione in cyber security ad operatori di sistemi e reti satellitari.

La piattaforma OSR è stata progettata per supportare attacchi rilevanti per i sistemi di comunicazione spaziali su componenti satellitari simulate ed emulate basate sulle moderne tecnologie di virtualizzazione, al fine di consentire realizzazioni automatizzate degli scenari considerati, monitorando in tempo reale il comportamento degli apprendisti, tracciando i loro progressi e competenze, e valutandone le prestazioni.

 

Caratteristiche

Gli scenari spaziali considerati saranno prevalentemente basati su satelliti GEO o su costellazioni di satelliti LEO e prevedranno la realizzazione di servizi propri delle reti di telecomunicazioni satellitari. L’approccio modulare con cui OSR verrà sviluppato permetterà una sua possibile e successiva espansione, sia in termini di scenari ed applicazioni considerabili che di soluzioni verificabili e percorsi di apprendimento aggiuntivi.

La principale interfaccia per apprendisti, sviluppatori, e amministratori di scenari sarà una GUI web basata su funzionalità drag-and-drop che permetterà la configurazione rapida dello scenario di addestramento. OSR userà un linguaggio di definizione degli scenari in grado di descrivere il provisioning e la configurazione di componenti mediante markup di alto livello che sarà esteso e adattato per supportare i modelli e le configurazioni della componente di rete satellitare.

Un marketplace consentirà la condivisione degli scenari di formazione tra i membri della comunità, permettendo ad OSR non solo di operare come strumento di formazione, ma anche come strumento per creare una comunità di esperti di reti, cyber-security e sistemi satellitari.

 

Architettura di sistema

 

 

L’architettura della piattaforma OSR è composta dalle cinque seguenti componenti:

1. 1. Simulativa: permette agli utenti di definire a piacere scenari satellitari su cui verranno definita le esercitazioni. Una volta definito uno scenario, esso viene istanziato all’interno di un ambiente simulativo al fine di calcolare i tracciati temporali di determinati parametri di rete (ad esempio, il ritardo di propagazione e la massima data rate dei link terra-satellite) descriventi l’evoluzione temporale della rete.
   2. Networking: crea in maniera automatizzata i sandbox descriptor, cioè gli elementi contenenti le informazioni necessarie per creare lo scenario definito all’interno di un ambiente emulativo all’interno del quale verrà costruita ed eseguita un’esercitazione.
   3. Emulativa: offre un ambiente emulativo all’interno del quale viene creato lo scenario definito a partire dai dati calcolati dalla componente simulativa e dalle informazioni specificate nella componente di networking. Tutti gli elementi vengono istanziati per permettere all’utente l’esecuzione di un’esercitazione.
   4. Monitoraggio: raccoglie le informazioni utili a monitorare il comportamento dell’utente durante lo svolgimento di un’esercitazione, le elabora e fornisce in tempo reale dei report che evidenziano il percorso seguito dall’utente per completare i compiti assegnati.
   5. Marketplace: repository contenente moduli esterni che l’utente può sfruttare per creare nuovi scenari e modelli di esercitazioni insieme agli scenari ed esercitazioni già precedentemente definite.

 

 

Interfaccia utente

 

 

L’interfaccia della piattaforma OSR consente agli utenti di creare sandbox satellitari interagendo con i tre backend dedicati (simulativo, emulativo e Marketplace). Il front-end OSR permette all’utente:

• la creazione della rete desiderata all’interno dell’ambiente simulativo, settando un vasto numero di parametri, come il numero di nodi, i parametri della costellazione satellitare, ed il modello di movimento degli utenti;
• la creazione della sandbox inserendo ulteriori parametri relativi alla creazione della rete all’interno dell’ambiente emulativo, come la scelta della costellazione satellitare da usare, il sistema operativo delle macchine virtuali da allocare, l’indirizzamento dei vari nodi della rete;
• la creazione del repository all’interno del Marketplace, contenente i file relativi alla definizione dello scenario e dell’esercitazione da svolgere.

Scenari di allenamento

 

Gli scenari di allenamento implementati per la validazione della piattaforma comprendono:

1. Attacco al Ground Segment: attacco cyber al segmento di terra con l’obiettivo finale di dirottare un satellite appartenente ad una costellazione LEO manomettendo il suo firmware.
2. Decifratura del canale broadcast: attacco alla confidenzialità dei messaggi satellitari, mirando ad intercettare e decifrare una comunicazione satellitare tramite l’ottenimento delle chiavi di cifratura adottate.
3. DDoS su costellazione LEO: attacco DDoS alla rete satellitare effettuato bypassando i controlli di sicurezza applicati dalle regole del firewall di una rete aziendale terrestre e con scopo la saturazione dei link di comunicazione tra satelliti e tra satelliti e nodi a terra.
4. Satellite Hijacking: attacco atto a prendere il controllo di un satellite tramite un buffer overflow satellitare volto a riscrivere una specifica area di memoria del satellite.

 

Stato attuale

Il progetto è iniziato il 23/06/2023 e avrà la durata di 24 mesi.

Il 15 Luglio 2025 si è svolto con successo il Final Review meeting a conclusione del progetto. L’Agenzia Spaziale Italiana ha valutato positivamente il lavoro svolto. Il cyber range OSR ha soddisfatto le aspettative mostrando con successo le sue funzionalità attraverso la validazione degli scenari di allenamento previsti.

 

Team di progetto

Progetto di ricerca finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana all’interno del bando di finanziamento per “Progetti di ricerca e sviluppo a medio termine relativi alle Giornate della Ricerca Accademica Spaziale (Research Day) ASI 2020” afferenti alle Aree tematiche “Strumentazione Scientifica, Cybersecurity e Materiali Avanzati”.

 

Team di progetto
Contraente:	Università degli Studi di Genova	Italia	https://unige.it/
Sottocontraenti:	RomARS s.r.l.	Italia	https://romars.tech
	Consorzio Interuniversitario per le Telecomunicazioni	Italia	https://www.cnit.it/en/