تقرير: شبكات لاسلكية.. بسرعات مضاعفة

المختصر/

إرسال وصف البيانات يمكن أن يكون أكثر فعالية من إرسال البيانات ذاتها

الشرق الأوسط / قد يبدو الدور الذي تقوم به شبكات الكومبيوتر واضحا: نقل البيانات من نقطة إلى أخرى، لكن الجيش الأميركي قام بتطوير بروتوكول شبكة عمل لاسلكية، يمكن أن تكون استثناء لهذه القاعدة، وذلك عن طريق إرسال وصف البيانات وليس البيانات ذاتها. وفي المحاولات التجريبية، كانت شبكات العمل التي تستخدم هذا البروتوكول أسرع بخمسة أضعاف سرعة الشبكات التقليدية. وفي خلال العام المقبل، فإن وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة في الولايات المتحدة سوف تقوم باختبار البروتوكول في التجارب الميدانية في فورت ايه بي هيل بفيرجينيا. ويعتبر البروتوكول جزءا من مشروع إنشاء جيل جديد من شبكات الهواتف الجوالة التي سوف تعمل على إتاحة اتصالات تكتيكية ذات موثوقية كبيرة بين العسكريين والعربات الخاصة بهم، حسبما أفاد غريغ لوار، رئيس قسم أنظمة الشبكات المتقدمة في «بي ايه إي» للأنظمة في بورلنجتون، التي ساعدت على تطوير البروتوكول لوكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة. لكن المشروع يظهر كذلك إمكانية ظهور مجال مثير وجديد يسمى تشفير الشبكات، حسبما يقول موريل ميدارد، وهو أستاذ مشارك في مجال الهندسة الإلكترونية وعلوم الكومبيوتر في معهد ماسوشيستس للتقنية، الذي تعاون في المشروع مع «بي ايه إي» للأنظمة، لمجلة «تكنولوجي ريفيو» الصادرة عن المعهد.

* تشفير الشبكات

* ويعتبر مجال تشفير الشبكات مجالا جديدا، على الرغم من وجود بعض الاهتمام باستخدامه في زيادة كفاءة شبكة الإنترنت. لكن المشكلات المتعلقة بشبكات الهواتف الجوالة اللاسلكية تعتبر سهلة الحل بوجه خاص من خلال استخدام تشفير الشبكات.

ومن نواح عديدة، فإن التشابه بين الإنترنت والطريق السريع ملائم تماما، حسبما يقول ميدارد، إذ ان العديد من الشبكات قد بنيت على نموذج المواصلات، حيث تنتقل البيانات من عنوان إلى آخر، فالبيانات تنتقل كما تنقل أي بضاعة أخرى.. لكن المشكلة هي أنه عندما يحدث زحام مروري، فإنها تنتقل ببطء أو تتوقف. في الشبكات التقليدية، تقسم المعلومات عادة إلى حزم وتوجه بين نقاط الاتصال. وإذا لم تصل الحزمة إلى نقطة الهدف فإنه سيتم إعادة إرسالها مرات ومرات حتى يتم تأكيد وصولها. لكن في بعض أنواع الشبكات، مثل شبكات الهواتف الجوالة اللاسلكية، فإن هناك فرصة كبيرة لعدم تسلم الحزم بسبب التشويش أو العرض المحدود للمسارات، أو بسبب خروج نقاط الاتصال عن النطاق أو حدوث خلل بها. وإذا استمرت نقاط الاتصال في نقل البيانات حتى يتم تأكيد وصول المعلومات، فيمكن أن يحدث الازدحام.

* تسهيل الإرسال

* لكن مع تشفير الشبكات، فإن ذلك لن يسبب أي مشكلة. ويقول لوار: «إنك تأخذ مجموعة من الحزم وتجمع بينها. وتكون النتيجة حزمة واحدة تتضمن نسخا من المعلومات من كل حزمة أصلية. وهذه الحزم المختلطة يتم إرسالها إلى نقطة أو نقاط اتصال إضافية. وهذه الحزمة المختلطة تتضمن قدرا ضئيلا من البيانات التي تعمل كمفتاح للمحتويات. والحزمة المفردة لا تتضمن عادة مفاتيح كافية للسماح بإعادة تشكيل البيانات. لكن طالما أن نقطة الاتصال المستهدفة تستلم حزما مستقلة كافية من مصادر مختلفة كافية، فإنها تكون قادرة على استعادة كل البيانات الأصلية».. حسبما يقول ميدارد. وميزة ذلك لا تتمثل فقط في استخدام عرض مسارات أقل لإرسال المعلومات، لكن في عدم الاضطرار إلى تتبع نقاط الاتصال. ومن المدهش، أنه لا يجب مشاركة الوسائل التي يتم بها جمع البيانات في حزمة واحدة عند نقطة اتصال المصدر. فإذا كانت الحزم تحتوي على مفاتيح كافية، يمكن لنقاط اتصال الوجهة إعادة ترتيب محتويات الحزم التي تم إنشاؤها بصورة عشوائية. فأنت لا ترسل البيانات بل ترسل أجزاء تمثلها. ويعتبر تشفير البيانات فرعا من مجال يسمى نظرية المعلومات التي استخدمت بالفعل في مجال برامج مقارنة البيانات. لكن لم يبدأ الأفراد إلا أخيرا في البحث عن كيفية استخدام تشفير الشبكات في إرسال البيانات.

وكجزء من برنامج تموله وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة، فإن شركتا «بي ايه إي» و«ام آي تي» قد استخدمتا مبادئ تشفير الشبكات في تطوير بروتوكولات يمكن استخدامها في إرسال معلومات إلى جهات متعددة. وفي الشبكات التقليدية يمكن أن تعمل كل نقطة اتصال كموجه، يحول معلومات معينة إلى وجهات معينة. لكن في شبكة الوكالة هذه سوية مع «بي ايه إي»، فإن كل نقاط الاتصال ترسل كل المعلومات إلى كل نقاط الاتصال الأخرى. وفي تجارب الوكالة، حيث تمت محاكاة الشبكات الجوالة على شبكة إيثرنت، فقد حاول الباحثون معرفة المقدار الذي يمكن تقليله على عرض حزم الشبكة مع المحافظة على مستوى الاتصال. وقد تضمنت المحاكاة كل أشكال البيانات العسكرية من الصوت والصورة إلى البيانات التكتيكية، وكل أنواع الظروف مثل التشويش وضعف الاتصال. وقد وجد الباحثون أنهم يستطيعون تقليل عرض المسارات إلى خمس عرض مسارات الشبكات التقليدية، مع عدم الإخلال بالجودة. ومن ناحية أخرى، فإن الاختبارات الميدانية التالية سوف تبحث فيما إذا كان من الممكن استخدام البروتوكولات لإرسال المزيد من البيانات عبر شبكات الاتصالات اللاسلكية الحالية، أكثر من التي يمكن إرسالها عبر البروتوكولات القياسية.

إن تشفير الشبكات مجال جديد ومثير جذب العديد من الاهتمامات حسبما تقول كرستيانا فراجولي، وهي خبيرة في تشفير الشبكات في سويسرا. والشبكات اللاسلكية للهواتف الجوالة على وجه الخصوص هي نوع التطبيق الذي يمكن استخدام تشفير الشبكات معه، وتقول: «إنه نوع صعب من الشبكات» والسبب في ذلك يرجع إلى مشكلات التشويش وعرض المسار المحدود.

وقد تم اختبار البروتوكولات أيضا على شبكة واي فاي القياسية كوسيلة لنقل الفيديو وكانت النتائج جيدة، حسبما يقول ميدارد، وبالإضافة إلى ما تقدم، فإن تشفير الشبكات يمكن أن يساعد على القيام بوظائف أمنية، فهناك أساليب يمكن عن طريقها معرفة ما إذا كان أحدهم قد تلاعب ببياناتك.