Escucha por fibra óptica
Hoy en día, la gente está muy preocupada por las diversas amenazas a la seguridad en la red, pero pasa por alto los terribles riesgos de seguridad física. Actualmente, los hackers pueden paralizar infraestructuras críticas de red mediante ataques DDoS, pero también pueden cortar directamente los nodos de la red troncal con unas simples pinzas de punta. En abril de 2022, París, Francia, sufrió un gran corte de red debido a que personas con intenciones maliciosas cortaron deliberadamente cables físicos. Investigaciones recientes muestran que, además de espiar a las víctimas mediante software espía o programas de registro de teclas, los hackers también pueden escuchar a través de cables de fibra óptica, e incluso pueden escuchar con claridad a personas que hablan a una distancia de aproximadamente 800 metros.
Los cables de fibra óptica utilizan pulsos de luz para enviar información y transmiten banda ancha de fibra óptica a los hogares de los usuarios. Hoy en día, las redes de fibra óptica están ampliamente desplegadas en todo el mundo, con aplicaciones derivadas muy extendidas. Incluso se pueden usar para la detección de terremotos, el monitoreo del tráfico urbano y la exploración de estructuras geológicas subterráneas. Los cables de fibra óptica son muy sensibles a los cambios en la presión ambiental, como las ondas sonoras producidas cuando las personas hablan, lo que representa un riesgo potencial de seguridad.
Las fibras ópticas comunes hasta el hogar (FTTP) pueden conectarse originalmente a residencias, casas o oficinas, pero la instalación en viviendas se ha convertido en el modo de cableado más común. Dado que las señales de sonido pueden modularse en las ondas de luz transmitidas a través de la fibra óptica, no se necesitan equipos adicionales en las viviendas. De esta manera, incluso a lo largo de una conexión de fibra óptica a lugares distantes, los hackers pueden recuperar y escuchar las señales de sonido. Además, la fibra óptica es muy sensible a las vibraciones, lo que la hace prácticamente indistinguible de un micrófono cuando se despliega en un edificio, permitiendo escuchar cualquier conversación.
Los investigadores afirman que, en pruebas reales, el sonido recibido en un extremo de la fibra óptica no es claro, pero mediante la tecnología actual de mejora de voz por computadora, se puede comprender fácilmente el contenido. También indican que este método de espionaje requiere equipos complejos y está sujeto a severas limitaciones ambientales, pero para los hackers o espías interesados en robar información confidencial, tales inversiones y costos no son significativos. Dado que las redes de banda ancha de fibra óptica están muy extendidas, el riesgo de que los hackers roben la privacidad personal y los secretos empresariales utilizando el método descrito es considerable. Los investigadores también ofrecen un sencillo consejo para prevenir la escucha clandestina: basta con cubrir la fibra óptica con materiales como hierro o vidrio para reducir los cambios de luz provocados por el sonido y así neutralizar los ataques de escucha de los hackers.
De hecho, además de los hackers que utilizan la fibra óptica para escuchar, los científicos también la utilizan para escuchar el mundo natural.
Sobre Princeton, Nueva Jersey, se está llevando a cabo un experimento peculiar. Un cable cuelga entre dos postes eléctricos y está conectado a un pequeño dispositivo subterráneo llamado «interrogador». Este pequeño dispositivo usa un láser para iluminar el cable y examina la luz reflejada para detectar pequeños cambios causados por terremotos o ruidos fuertes como alarmas. Este tipo de dispositivo se conoce como «sensado acústico distribuido» (DAS), y cada vez más científicos están utilizando el DAS para monitorear terremotos y volcanes, ya que puede rastrear información sísmica. En 2021, el personal de la Universidad de Princeton descubrió algo inesperado. Sapper Ozaller, un físico del laboratorio NEC responsable de las pruebas, encontró señales extrañas en los datos del DAS.
Este misterioso «algo» no era un volcán, ni se encontraba en Nueva Jersey. En cambio, creen que podría ser el sonido de una gran multitud de cigarras llamadas «X Brood». El DAS es capaz de escuchar cada vez más cosas. Debido a sus características únicas, las cigarras son los insectos más ruidosos de la Tierra, pero otros diversos animales de seis patas, como los grillos y los saltamontes, también son hábiles para hacer ruido. Gracias a los cables de fibra óptica, los entomólogos podrían haber encontrado una forma efectiva y sostenible de escuchar a estos seres desde lejos.
El principio de funcionamiento de la tecnología DAS es capturar vibraciones, como el canto de las cigarras o el movimiento de una falla sísmica. Los cables de fibra óptica son canales de transmisión de datos de alta velocidad para Internet, que envían información mediante rápidos pulsos de luz. Los científicos utilizan un pequeño dispositivo llamado «interrogador», que proyecta un haz de láser sobre la fibra óptica y luego estudia la luz que se refleja de vuelta a la fuente. La velocidad de la luz es constante, por lo que pueden calcular con precisión dónde ocurrió la interferencia; si un objeto sacude el cable a 100 pies de distancia, el tiempo de retorno de la luz será más largo que si lo hace a 50 pies.
El equipo de Alia Ozaller se centró en los lazos de cable en los postes eléctricos. Pero con este lazo, la misma señal se repite en la fibra óptica. Esta función de realce mejora la sensibilidad del sistema, como cuando se usa múltiples micrófonos para grabar un concierto, en lugar de confiar en un solo fan con un teléfono inteligente en la multitud.
En la primavera de 2021, con la primera aparición de Brood X, el sistema DAS de Ozaller se puso en marcha de manera inesperada. Este insecto, conocido como «cigarra periódica», crece bajo tierra y emerge cada 13 o 17 años, dependiendo de la especie de cigarra. Will señala que la causa exacta aún no está clara, pero podría deberse a fenómenos de cambio climático. Algunos grupos emergen antes o después de su ciclo normal. Con el tiempo, poder monitorear estos cambios de manera continua resultará muy beneficioso.
Los machos de las cigarras tienen un órgano especial llamado tímpano que vibra como un tambor, produciendo su distintivo canto. Diferentes especies de cigarras añaden sonidos únicos a sus melodías, creando un código musical que atrae a las cigarras macho y hembra adecuadas para el apareamiento. Además, estos cantos ocultan información especial. Los machos suelen cantar a pleno volumen durante la parte más calurosa del día, lo que consume mucha energía. Esta estrategia permite a las hembras identificar la calidad potencial de los compañeros, optando por los machos más fuertes para asegurar los mejores genes para sus descendientes.
Los cables de fibra óptica ya se usan ampliamente y están esperando que los científicos exploren su potencial. Estos cables ópticos cruzan ciudades y conectan centros urbanos, lo cual es muy útil para los entomólogos, ya que pueden utilizarlos para monitorear insectos en áreas rurales. Ozaller señala que los cables de fibra óptica se pueden usar para transmitir datos binarios, pero sus funciones van mucho más allá. Por eso, la tecnología de sensado por fibra óptica será cada vez más importante y de uso común en el futuro. Lo mejor de esta nueva tecnología es que podemos usar un solo dispositivo para registrar toda la información a lo largo de kilómetros de cable. Especialmente en un momento en que la cantidad de insectos está disminuyendo, hemos descubierto que carecemos de datos de referencia sobre muchas especies. Sin embargo, el principal desafío es si hay suficiente personal para recolectar estos datos en el campo.
El desafío que enfrentamos es cómo ajustar la tecnología DAS para observar aquellos seres que no son los más ruidosos del planeta. Pero en este caso, es obvio que se trata de una cigarra, porque ver aparecer de repente a millones de cigarras es realmente increíble. No obstante, la cantidad de individuos de cada especie suele ser mucho menor. Por lo tanto, será muy interesante averiguar si podemos diferenciar de manera efectiva entre diferentes insectos.
La línea de fibra óptica ha demostrado ser una herramienta valiosa tanto para la seguridad como para la ciencia, y su capacidad para capturar y transmitir información va mucho más allá de lo que se pensaba originalmente. Con la continua investigación y desarrollo, esta tecnología promete revolucionar la forma en que monitoreamos y comprendemos el mundo que nos rodea.
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