Obiettivi
SHINE si concentra sulla progettazione e implementazione di un’infrastruttura sicura end-to-end per la distribuzione di contenuti multimediali su reti satellitari-terrestri integrate.
L’architettura di sicurezza complessiva del progetto SHINE è composta da due elementi costitutivi principali: una dorsale di distribuzione di trasmissione via satellite e una rete di distribuzione edge abilitata per MPEG-DASH/WebRTC.
Tra questi elementi costitutivi si trova uno strato intermedio associato all’archiviazione sicura di blocchi di contenuti multimediali memorizzati nella cache.
Sfide
-
Definire un’architettura di sicurezza end-to-end per reti ibride satellite-terrestri che consenta la trasmissione efficace di contenuti multimediali;
-
Studiare l’applicabilità delle tecniche di codifica di rete a scenari applicativi del mondo reale;
-
Valutare l’efficacia del prossimo standard WebRTC (Web Real Time Communications) applicato allo streaming di contenuti multimediali;
-
Eseguire un’analisi comparativa tra MPEG-DASH e WebRTC, tenendo conto sia delle prestazioni che delle caratteristiche di sicurezza.
Benefici
Il progetto SHINE indaga anche meccanismi innovativi per la protezione dall’accesso non autorizzato ai dati relativi ai contenuti, nonché per la distribuzione sicura di informazioni multimediali in tempo reale attraverso canali ibridi sfruttando sia il paradigma di comunicazione unicast che multicast.
Rispetto a quest’ultimo punto, proponiamo una nuova tecnica di “codifica combinata” mirata all’ottimizzazione delle trasmissioni abilitate al multicast in presenza di caching.
Più precisamente, ci avvaliamo di soluzioni all’avanguardia di random caching decentralizzato che, abbinate ad un’originale tecnica di distribuzione dei contenuti basata sul multicast codificato, ci permettono di raggiungere performance “order-optimal”.
Tenendo presente la struttura articolata dell’intera rete di distribuzione dei contenuti, che comprende sia i trunk di trasmissione abilitati via satellite (che consentono di popolare adeguatamente le edge cache) sia le reti di accesso dell’ultimo miglio, ci occupiamo anche della distribuzione sicura, tutelata dalla privacy e adattiva agli utenti finali dei contenuti archiviati all’interno delle edge cache.
Per quest’ultima parte sfruttiamo (e miglioriamo) soluzioni all’avanguardia provenienti dalle più importanti comunità di standardizzazione nel campo delle comunicazioni in tempo reale su Internet.
Caratteristiche
All’interno della prima parte della rete, ci affidiamo alla codifica di rete per definire una tecnica multicast codificata che ci consenta di migliorare sia le prestazioni che la sicurezza delle comunicazioni.
Ai margini della rete di distribuzione, che fungono anche da cache in rete, sfruttiamo invece tecnologie di streaming all’avanguardia (ovvero MPEG-DASH e/o WebRTC) per ottimizzare la distribuzione dei contenuti verso gli utenti finali della rete (curando performance e sicurezza).
Architettura di sistema
L’architettura SHINE è riportata nell’immagine sottostante.
L’immagine evidenzia le principali componenti logiche dell’architettura, ovvero un blocco codificatore di sorgente, l’infrastruttura di comunicazione satellitare abilitata al core e due diverse reti di accesso edge (una rete di accesso abilitata WebRTC, una rete di accesso abilitata MPEG-DASH).
Piano
Il progetto inizia identificando i principali scenari di utilizzo,
si passerà quindi alla specifica dell’architettura complessiva per la distribuzione sicura di contenuti multimediali in un ambiente di rete ibrido satellitare-terrestre.
Il lavoro è condotto adottando un approccio ingegneristico, che porta alla definizione di un banco di prova per la dimostrazione pratica di scenari di caching in rete assistiti da satellite.
Stato attuale
Il progetto è iniziato l’1 febbraio 2017, e si è concluso con successo nel 2019.
Link ufficiale al progetto: https://connectivity.esa.int/projects/shine-secure-hybrid-network-caching-environment
