Il termine Li-Fi (che sta per Light Fidelity) indica una tecnologia innovativa per inviare dati utilizzando la luce piuttosto che le onde radio.
La prima applicazione pratica è stata presentata da Harald Hass, professore all’Università di Edimburgo, durante una conferenza nel 2011 e da subito ha rappresentato una grande sfida per la cyber security.
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Cos’è la tecnologia Li-Fi
LiFi si basa sull’invio di dati attraverso la luce alterando la frequenza della luce tra 400 e 800 THz come se fossero lampadine a LED che lampeggiano e trasmettono dati, in modo che un foto-ricevitore possa stabilire una connessione wireless.
Una luce che si accende e si spegne a una velocità non rilevabile dall’occhio umano che permette di stabilire due posizioni logiche e quindi di creare un segnale.
Essendo un asse di luce anziché onde radio, Li-Fi promette di essere più veloce, più sicura e avere meno interferenze rispetto al Wi-Fi.
Per avere un’idea delle velocità che promette Li-Fi, all’inizio del 2022 Kyocera ha annunciato un sistema in grado di offrire 90 Gbps, ovvero 100 volte più veloce del 5G. Si pensi solo che un paio di anni fa nei test pilota di laboratorio sono stati raggiunti i 224 Gbps.
La Li-Fi può anche utilizzare l’intero spettro della luce visibile e non ha interferenze con altri dispositivi poiché può utilizzare una lunghezza d’onda molto specifica.
Infine, a livello di sicurezza, un utente malintenzionato non dovrebbe riuscire a intercettare la connessione stessa o spiare quelle comunicazioni. Quest’ultimo punto è tutto da verificare ma ad ogni modo si evince una grande differenza con il Wi-Fi, cioè la luce visibile non può passare attraverso i muri, quindi in pratica è necessario avere accesso fisico diretto “punto-punto” al segnale Li-Fi stesso.
Un nuovo varco di accesso da vigilare e controllare
Come detto prima, nonostante le rassicurazioni degli sviluppatori, non esiste nessuna garanzia che non si possa configurare un “man in the middle” per intercettazione in lettura o ricezione del traffico di questo asse di luce.
La PureLifi, un’azienda che lavora per espandere questa tecnologia promette “una soluzione leggera” ma dal punto di vista della cyber security già possiamo inquadrarla, almeno per adesso, come un sistema tossico e per il momento agli inizi pionieristici. L’azienda era presente all’ultimo Mobile World Congress di Barcellona dove ha spiegato e illustrato che questa tecnologia è già presente in alcuni progetti in via di sviluppo.
Mentre il Wi-Fi funziona all’interno del proprio campo radio d’azione, Li-Fi è una connessione ottica a corto raggio. Come descritto dall’azienda PureLiFi, questa tecnologia è concepita per essere utilizzata a meno di 4 metri di distanza. Quando non c’è una linea visiva diretta con l’emettitore, la connessione viene interrotta. Se abbiamo un cellulare con LiFi, e lo mettiamo in tasca perdiamo la connessione. Al buio funzionerebbe perché puoi usare gli infrarossi, ma nessuno garantisce un completo isolamento, la luce è capace di arrivare molto lontana se aumentata con ottiche appropriate e quindi un Li-Fi può essere spiato con dispositivi a telescopio ottico di tipo narrow in ricezione capaci di amplificare il segnale ricevuto.
Per capire come sia possibile arrivare lontani con ottiche adeguate si pensi che una videocamera incorporata in uno smartphone è in grado di leggere un QRCode a distanze notevoli.
Nella dimostrazione che ha dato l’azienda PureLiFi, venivano esposti diversi dispositivi collegati da Li-Fi. Uno di questi era un cellulare con un involucro che incorporava una piccola luce a LED collegata all’emettitore di segnale. La connessione è stata effettuata circa dalla stessa sezione dei settaggi delle impostazioni WiFi di Android. Il collegamento è stato relativamente veloce ma si sono verificate alcune particolarità. Perché funzionasse, il cellulare doveva essere focalizzato sulla luce di segnalazione, con una certa tolleranza per cambiare angolazione.
Si è anche provato a passare la mano davanti: se ciò avveniva velocemente non si evidenziavano problemi, ma quando si eclissano i dispositivi per più di 10 secondi, il segnale ovviamente veniva interrotto.
Il prodotto presentato, LiFi@Home, era composto da un faretto LED, una custodia per cellulare, un accessorio TV e un accessorio HoloLens . Con questi accessori l’azienda conferma che si può avere una connessione a Internet affidabile attraverso la luce.
Una seconda dimostrazione è stata eseguita con lampadine in grado di emettere Li-Fi. Alla fine, quello che promettono è un alternativa di connessione a un punto Wi-Fi generico se si hanno più luci distribuite nei punti interessati e che possiamo connetterci attraverso di esse. Ogni punto Li-Fi è identificato e può essere controllato in modo indipendente.
L’infrarosso di seconda generazione: casi d’uso
Ci troviamo indubbiamente davanti ad una nuova tecnologia che non è confrontabile con il vecchio infrarosso per cellulari: essa copre uno spettro di luce ampiamente superiore alla tecnologia infrarosso precedente.
L’idea che possiamo sostituire alcune lampadine a LED in casa con lampadine Li-Fi in grado di interconnettere i dispositivi domotici senza problemi di interferenza è allettante, ma apre problematiche di tipo cyber security in quanto, al momento, non conosciamo altri dispositivi di hacking paralleli costruiti o in via di sperimentazione artigianale per intercettare o leggere il traffico dati emesso da questo tipo di tecnologia.
PureLifi afferma di essere riuscita a miniaturizzare le proprie antenne ottiche a un livello simile ai moduli Wi-Fi, ma nel caso di studio che abbiamo visto gli accessori richiesti possedevano dimensioni notevoli.
Li-Fi è già utilizzato in via sperimentale nel campo militari, negli ospedali e in alcune organizzazioni, ma ad oggi sono tutti progetti di nicchia e questo preoccupa sempre i tecnici di sicurezza. Al momento non si conoscono prodotti commerciali di elettronica di consumo in grado di sfruttare queste tecnologie.
Nel 2019 Air France, in collaborazione con Ubisoft, ha utilizzato la tecnologia Li-Fi su un volo tra Parigi-Orly e Tolosa. Sempre in Francia, la società Oledcomm ha implementato un sistema Li-Fi in una scuola del Centro-Val de Loire. Il progetto è costato circa 2.500 euro per una singola aula, anche se hanno ammesso e capito che si trattava di un test pilota e che il costo in futuro non sarebbe stato superiore a quello del Wi-Fi.
Il feedback offerto dagli studenti e dalla scuola è stato che il Li-Fi, oltre a offrire una connessione molto migliore, ha aiutato a decongestionare il Wi-Fi nelle aule vicine. “In realtà, Li-Fi viene presentato come un complemento del Wi-Fi e non un sostituto” , dichiarano le persone dell’azienda PureLiFi quando spiegavano questo esempio. In quei luoghi in cui potrebbero esserci molte interferenze, l’uso di LiFi può aiutare a migliorare la copertura.
All’interno di un campus in una dimostrazione tecnologica, un’altra scuola, a Long Island , ha installato un sistema Li-Fi. In questo caso come strumento dimostrativo per illustrare come funzionano le tecnologie delle telecomunicazioni.
Oledcomm ha anche installato diversi trasmettitori Li-Fi nel supermercato E.Leclerc di Parigi. Attraverso l’utilizzo di lampadine nei carrelli, si è voluto provare ad offrire buoni sconto personalizzati, ma in forma anonima a chi dimostrava di aver utilizzato il Li-Fi per la scelta dei prodotti. Questo perché Li-Fi consente di controllare con precisione quali e dove vengono inviate le informazioni, ed era anonimo perché il modo per “selezionare” ogni utente era attraverso il carrello scelto.
In musei come il Grand Curtius, a Liegi, le lampadine a LED sono state utilizzate anche per geo localizzare gli utenti in tutto il museo e offrire loro informazioni ad angolo retto, con rappresentazioni 3D.
In campo militare, il provider britannico BT Defense ha implementato Li-Fi nelle sue Adastral Park per collegare 3.700 dipendenti. Alla fine di dicembre 2021, PureLifi ha annunciato un contratto “multimilionario” con le forze armate statunitensi per la fornitura di migliaia di unità del suo trasmettitore Kitefin in quella che è stata la prima implementazione su larga scala di questa tecnologia.
Negli ospedali, l’uso del Li-Fi risale al 2014, quando l’Ospedale Centrale di Perpignan utilizzava il Li-Fi per poter offrire Internet in quelle aree in cui i pazienti e le apparecchiature non potevano essere esposti alle onde radio. Al Motol University Hospital di Praga, il LiFi è stato utilizzato per fornire una connessione a 600 Mbps, servendo per pubblicare il primo rapporto sull’uso del Li-Fi negli ospedali.
Dopo aver preso atto di queste ultime informazioni è quanto meno inquietante che dati privati delle persone viaggino già attraverso questa tecnologia senza che ci sia trasparenza in merito e senza che nessuno si preoccupi di come e in che modo viaggiano questi dati, beffando di fatto le regole del GDPR.
Scenari futuri d’applicazione per la Li-Fi
Lo standard “Light WLAN” punta al 2023 ma è una speranza ottimistica. Avere delle regole scritte di standard per il LiFi sarebbe dal punto di vista della sicurezza un grosso passo avanti.
I passi per adottare una nuova tecnologia sono tanti, a maggior ragione se si aspira a creare un’alternativa che possa coprire un piccolo gap accanto all’onnipresente Wi-Fi. Un paio di anni fa è nata la LiFi Alliance, un’organizzazione per promuovere questa connessione wireless attraverso la luce. Ma il vero salto dovrebbe arrivare nel 2023, quando lo standard “Light WLAN 802.11bb” si spera sarà completato.
Ciò è confermato da PureLiFi, che dichiarano che questo standard è quasi completo e sperano che l’adattamento finale avvenga all’inizio del prossimo anno. Sarà solo dopo quel momento che i produttori interessati potranno iniziare a lavorare sui primi progetti commerciali di consumo.
Entro il 2025, i sostenitori del Li-Fi si aspettano che arrivino i primi dispositivi hardware con Li-Fi integrato. Un supporto che raggiungerebbe i dispositivi come una specifica in più. Proprio come i cellulari aggiungono 5G, Wi-Fi, NFC, BT, infrarossi… il loro obiettivo è che il Li-Fi sia incluso in quel pacchetto di tecnologie di connettività. Immaginiamo già all’orizzonte un massiccio lavoro per il rilascio di drivers certificati ed adeguati per il corretto funzionamento di questi dispositivi e i sistemi operativi mobile.
Dobbiamo, invece, prendere atto dello sforzo lodevole che si sta compiendo per il lavoro sulla miniaturizzazione di questi dispositivi. Si è visto durante il MWC, dove presentavano le dimensioni dei ricetrasmettitori e non erano molto maggiori dei moduli WiFi presenti negli smartphone come spiegato prima.
Secondo i responsabili della PureLiFi, i suoi moduli LiFi sono già stati ridotti abbastanza da poter essere nascosti nella tacca dello schermo dove si trova la fotocamera frontale ma la guerra degli spazi all’interno dei dispositivi è sempre aperta. Le implementazioni attuali non lasceranno spazi liberi per il nuovo arrivato e si prevede che le dimensioni degli smartphone possa aumentare circa del 2 per cento.
Per quanto riguarda il prezzo, PureLiFi spiega che dipende molto dal volume di affari, e che in caso di trovare un partner importante non sarebbe difficile produrre le antenne Li-Fi per pochi dollari. Vedremo se nei prossimi anni questa tecnologia sarà un passo avanti nell’offrirci un segnale veloce e preciso attraverso la luce. Sono passati troppi anni in cui il Wi-Fi è ancora presente giorno dopo giorno (e in miglioramento) mentre il Li-Fi per il momento non è andato oltre una “tecnologia promettente”.
Tecnologia Li-Fi: gli aspetti di cyber security
La teoria e le prove confermano che il Li-Fi può essere pratico da utilizzare nelle compagnie aeree, nelle operazioni subacquee o negli ospedali. Sono tutte situazioni in cui le antenne per telecomunicazioni non arrivano o c’è interferenza, ma si potrebbe stabilire una connessione basata sulla luce, e l’unico spiraglio di speranza è l’annuncio del lancio di LiFi@Home, il primo sistema LiFi focalizzato sul campo commerciale consumer.
Come dicevamo, non ci sono ancora prezzi o dettagli tecnici per LiFi@Home, il che indica che non è ancora pronto per la “prima linea”. Tuttavia, è un passo avanti rispetto a quanto visto negli ultimi quattro o cinque anni, dove tutti gli usi sono rimasti in ambito sperimentale o test militare.
Questa situazione indica quanto il Li-Fi soffra di vulnerabilità di gioventù e quanto poco si sappia del modo in cui difendersi dai dati rubati con eventuali dispositivi spot. L’indicatore in questo caso è chiarissimo: dobbiamo rimanere molto vigili nell’implementare un sistema sperimentato a questo livello presso le proprie aziende in quanto al momento non offre tutela sufficiente dei nostri dati aziendali.
Come sempre siamo fiduciosi ma cosciente di essere pionieri di questa tecnologia. Chi sa, tra qualche anno potremmo raccontare come “negli anni di quella guerra” facevamo i primi passi abbordo del Li-Fi e siamo stati protagonisti della storia.
