《電子技術(shù)應(yīng)用》
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美國高度重視太空系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全

2021-09-22
來源:信息安全與通信保密雜志社
關(guān)鍵詞: 太空 網(wǎng)絡(luò)安全

  “世界的眼睛現(xiàn)在注視著太空,注視著月球和更遠的行星,我們發(fā)誓,我們將看到它不是被敵對的征服旗幟所統(tǒng)治,而是被自由與和平的旗幟所統(tǒng)治?!?962年約翰·肯尼迪總統(tǒng)的這一段話,在時隔近60年后,被美國的太空作戰(zhàn)域論調(diào)徹底推翻。

  2020年6月和8月,美國相繼頒布新版《國防太空戰(zhàn)略》和《太空力量》兩大重大戰(zhàn)略和條令,明確指出“太空將成為獨立的戰(zhàn)爭領(lǐng)域!”自特朗普上臺后,對太空的重視異乎尋常,美國政府重拳出擊,從頒布重大太空戰(zhàn)略、重建太空司令部、建立太空軍到新建太空發(fā)展局、研發(fā)太空武器等,采取一系列舉措加速推進太空軍事化進程,直言不諱宣稱備戰(zhàn)太空。

  值得注意的是,美國防部新版《國防太空戰(zhàn)略》明確提出“國防部正將其太空方式從支援職能轉(zhuǎn)變?yōu)樽鲬?zhàn)領(lǐng)域,以應(yīng)對動能打擊、電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)攻擊等威脅和挑戰(zhàn)?!本o隨其后,美太空軍首份作戰(zhàn)條令《太空力量》也指明了“網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)是軍事空間作戰(zhàn)中至關(guān)重要和不可避免的組成部分,是與其他作戰(zhàn)域聯(lián)系的主要紐帶。因為這種依賴性,可為對手創(chuàng)造新的攻擊途徑,比僅在空間域內(nèi)的軌道戰(zhàn)提供更低的成本和更高的成功機會?!背浞终f明,美軍在備戰(zhàn)太空的同時高度重視太空系統(tǒng)所面臨的網(wǎng)絡(luò)威脅以及這兩大作戰(zhàn)域之間的交織和滲透。

  太空與網(wǎng)絡(luò)空間作為未來軍事競爭戰(zhàn)略制高點,無論在戰(zhàn)場空間、作戰(zhàn)力量,還是作戰(zhàn)行動等各方面,既相互重疊交匯,又協(xié)同合作。未來的戰(zhàn)場是陸、海、空、太空和網(wǎng)絡(luò)一體化的作戰(zhàn)空間,太空和網(wǎng)絡(luò)空間作為與陸、海、空并列的新型作戰(zhàn)域,兩者都在各自的領(lǐng)域產(chǎn)生影響,并橫跨其它領(lǐng)域。隨著太空系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)威脅的不斷增多,太空與網(wǎng)絡(luò)空間將在未來作戰(zhàn)中不可避免地多層次相互交織,為此,美軍近年來從戰(zhàn)略條令、組織機構(gòu)、作戰(zhàn)力量、態(tài)勢感知、作戰(zhàn)演習(xí)等角度全面持續(xù)推進太空實戰(zhàn)化發(fā)展,做好太空系統(tǒng)應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)威脅和攻擊的準(zhǔn)備。

  一、太空系統(tǒng)所面臨的網(wǎng)絡(luò)威脅

  對當(dāng)今太空系統(tǒng)而言,從綜合地面站到數(shù)據(jù)傳輸設(shè)施,再到航天器,均面臨著網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅?,F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)攻擊手段足以致任何太空系統(tǒng)癱瘓,影響天基定位、精準(zhǔn)授時等功能甚至直接威脅國家安全。太空系統(tǒng)所面臨的潛在網(wǎng)絡(luò)威脅可能包括國家間與軍事行動、希望尋求經(jīng)濟利益且掌握大量資源的有組織犯罪分子、計劃利用衛(wèi)星碰撞等災(zāi)難事件實現(xiàn)訴求的恐怖組織乃至希望展示個人技術(shù)水平的黑客等等。總體而言,太空環(huán)境所面臨的網(wǎng)絡(luò)威脅主要有:

  (1)針對空基系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。目前,美國和其他國家空基戰(zhàn)略資產(chǎn)存在嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)漏洞,空基監(jiān)視系統(tǒng)正在受到干擾和威脅,面臨多種形式的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險,包括對通信和導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)的干擾、欺騙或劫持,瞄準(zhǔn)或劫持控制系統(tǒng)或用于執(zhí)行任務(wù)的特定電子裝備,關(guān)閉衛(wèi)星、改變其軌道或通過毀壞性輻射來損壞其太陽能電池。此外,還可對地面衛(wèi)星控制系統(tǒng)實施打擊。同時,還可以直接拒止網(wǎng)絡(luò)空間對天基信息系統(tǒng)的使用,在太空域中切斷網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸所依賴的鏈路和節(jié)點。

 ?。?)針對衛(wèi)星系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。即敵方利用接收途徑和各種軟硬件所存在的“后門”漏洞,通過欺騙手段將網(wǎng)絡(luò)病毒和分布式拒絕服務(wù)工具等網(wǎng)絡(luò)空間武器遠程植入或無線侵入到對方的衛(wèi)星測控網(wǎng)絡(luò),注入惡意上傳指令,或?qū)ζ湫禽d計算機進行滲透、篡改、竊密和潛伏遙控,使星載工作設(shè)備陷入間歇性或全面性癱瘓,或誘騙星載計算機非正常操縱衛(wèi)星姿軌,甚至誘使衛(wèi)星熱管理系統(tǒng)失效,從而引發(fā)星載電子設(shè)備燒毀甚至爆炸,造成永久性物理破壞。

 ?。?)針對指控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。當(dāng)前,主要國家的太空作戰(zhàn)指揮控制中心,既是太空態(tài)勢感知信息匯聚中心,又是太空資源調(diào)度與任務(wù)分派中心。敵方利用計算機成像、電子顯示、語音識別與合成、傳感、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)制造各類假消息、假命令以及虛擬現(xiàn)實信息,并綜合運用網(wǎng)絡(luò)空間攻擊手段將其發(fā)布和傳播至對方太空態(tài)勢感知與指揮控制網(wǎng)絡(luò),將誘使對方太空作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)做出錯誤判斷,使其采取利于己方的行動,進而達成影響和削弱對手指揮控制能力的目的,取得戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)上的有利態(tài)勢。

  除上述攻擊之外,還有針對天基信息鏈路的網(wǎng)絡(luò)攻擊。對手可結(jié)合電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn),實施網(wǎng)絡(luò)電磁頻譜干擾,阻斷星上、星下遙測遙控信號,干擾對方的天基信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分發(fā)鏈路。針對GPS的網(wǎng)絡(luò)欺騙和干擾。利用射頻信號發(fā)生器產(chǎn)生偽造的GPS電文信息,接收機處理后產(chǎn)生的欺騙性計算結(jié)果將“順流而下”進入后續(xù)系統(tǒng),引發(fā)后續(xù)系統(tǒng)自身的漏洞(如類似千年蟲的操作系統(tǒng)時間漏洞),造成后續(xù)系統(tǒng)崩潰,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊意圖。針對地面基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)攻擊。對地面基礎(chǔ)設(shè)施,如衛(wèi)星控制中心、相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心實施攻擊,可導(dǎo)致潛在的全球性影響。

  二、戰(zhàn)略方面,從“擁擠、競爭、對抗”到“作戰(zhàn)域”,美軍重新定性太空安全環(huán)境

  為面對并解決太空系統(tǒng)所面臨的網(wǎng)絡(luò)威脅,美軍首先從頂層規(guī)劃上予以引領(lǐng)并定位,從“戰(zhàn)略克制”向“主動預(yù)防”轉(zhuǎn)變。美新版《國防太空戰(zhàn)略》明確提出要做好應(yīng)對動能打擊、電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)攻擊等威脅和挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備。這是美國自成立太空司令部和太空軍后發(fā)布的第一份戰(zhàn)略文件,該戰(zhàn)略提出了美未來十年的太空戰(zhàn)略目標(biāo)以及四項具體行動方針,充分表明美太空軍事化進程不僅在加速,而且正在為太空戰(zhàn)加緊布局。

  事實上,美太空戰(zhàn)略的形成經(jīng)歷了一個階段性的演變過程,從里根政府到小布什政府階段,美太空戰(zhàn)略得到了全面發(fā)展,形成了比較完整的戰(zhàn)略體系??傮w以“戰(zhàn)略防御”為主,倡導(dǎo)國家太空發(fā)展與科學(xué)技術(shù)發(fā)展及國家發(fā)展全局的協(xié)調(diào)性。到小布什政府時期,太空戰(zhàn)略顯得更加強勢,追求在太空領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢,太空戰(zhàn)略向軍事化發(fā)展趨勢開始明顯。

  奧巴馬政府上臺后,美國認為太空安全環(huán)境發(fā)生了重要變化,己經(jīng)進入了“3C”時代,即軌道交通日益擁堵(Congested)、權(quán)力爭奪日益加劇(Contested)、實力競賽日益激烈(Competitive)。為此,相繼頒布《國家太空政策》和《國家安全太空戰(zhàn)略》兩大重大文件,規(guī)定了美太空安全的三個戰(zhàn)略性目標(biāo)。美政府也是在2011年的《國家安全太空戰(zhàn)略》中首次正式將太空安全環(huán)境描述為“擁擠、競爭和對抗”。但到了特朗普政府,更加強調(diào)太空對于國家安全的重要性,公開指出將太空轉(zhuǎn)變?yōu)樽鲬?zhàn)領(lǐng)域,準(zhǔn)備應(yīng)對包括網(wǎng)絡(luò)威脅在內(nèi)的任何威脅和挑戰(zhàn),同時實現(xiàn)了太空軍的組建,確保美國在太空領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位和軍事霸權(quán)。

  從“擁擠、競爭、對抗”到“作戰(zhàn)域”,表明美國對于太空安全環(huán)境認識的轉(zhuǎn)變,以及由此產(chǎn)生的巨大憂慮。究其原因,隨著越來越多的政府和非政府主體(主要指私營企業(yè))進入并利用太空活動日益頻繁,特別是中、俄兩國的航天能力日益增強,使美國認為其所面臨的太空環(huán)境越來越缺少穩(wěn)定性和安全性,其太空資產(chǎn)所面臨的風(fēng)險和威脅日益增多,直接威脅到美國當(dāng)前的太空安全目標(biāo)。因此,對喪失太空領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)地位和制定太空規(guī)則權(quán)利的擔(dān)心是其核心。這種擔(dān)憂不但始終貫穿、并左右著美國太空戰(zhàn)略的調(diào)整和演變。

  三、組織架構(gòu)和管理方面,構(gòu)建多層面、分工明確的太空組織管理體系

  為增強太空戰(zhàn)略執(zhí)行力,美采取了一系列措施,包括成立國家太空防御中心、太空發(fā)展局、太空司令部等,從多層面構(gòu)建和完善太空組織管理體系,目的在于實現(xiàn)太空戰(zhàn)略的資源整合、集中領(lǐng)導(dǎo)和統(tǒng)一指揮,進一步加強應(yīng)對包括網(wǎng)絡(luò)威脅在內(nèi)的任何威脅和挑戰(zhàn)的能力。

 ?。ㄒ唬┲卦谘邪l(fā)和部署太空作戰(zhàn)與防御能力的“國家太空防御中心”

  美戰(zhàn)略司令部新型太空作戰(zhàn)指揮與控制機構(gòu)—聯(lián)合跨部門太空作戰(zhàn)中心2017年4月正式更名為“國家太空防御中心(NSDC)”,標(biāo)志著該機構(gòu)已完成測試,開發(fā)和完善作戰(zhàn)概念與“戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)和程序”工作取得實質(zhì)性進展,正式具備初始作戰(zhàn)能力。戰(zhàn)略層面,該機構(gòu)是美國為應(yīng)對太空威脅而強化戰(zhàn)略威懾的一項重要措施;戰(zhàn)術(shù)層面,該機構(gòu)的主要目的是提升美國對太空系統(tǒng)進行快速探測、預(yù)警、描述、分類以及威脅防御的能力,并建立國防部、國家偵察局、商業(yè)機構(gòu)乃至國際盟友之間對太空力量的協(xié)同作戰(zhàn)指揮與控制能力。

  此次更名,一方面展現(xiàn)出美軍對保護太空和太空系統(tǒng)、抵御威脅的重視;另一方面也表明,美軍將太空視為新作戰(zhàn)疆域已從認知層面轉(zhuǎn)到實踐層面,持續(xù)加強太空作戰(zhàn)事物的管理,推動新型太空作戰(zhàn)指揮機構(gòu)成熟化、優(yōu)化太空系統(tǒng)指控流程,提升強對抗環(huán)境下太空系統(tǒng)的作戰(zhàn)支援能力與太空對抗實戰(zhàn)能力。

 ?。ǘ┲?gòu)建美軍下一代太空體系架構(gòu)的“太空發(fā)展局”

  美五角大樓2019年3月正式設(shè)立太空發(fā)展局(SDA),SDA將統(tǒng)一并整合美國防部力量,確定、制定及運用創(chuàng)新性解決方案,預(yù)先應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的威脅。因此SDA的主要職責(zé)是:一是整合太空領(lǐng)域相關(guān)活動,形成大規(guī)模集成系統(tǒng);二是將成為太空系統(tǒng)多個復(fù)雜組件工程的核心樞紐,包括標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、地面站和終端等;三是利用商業(yè)太空領(lǐng)域的創(chuàng)新和投資。

  太空發(fā)展局當(dāng)前工作重點是研究與構(gòu)建應(yīng)對新興威脅的下一代“國家安全太空架構(gòu)(NDSA)”,該架構(gòu)將由傳輸層、導(dǎo)航層、監(jiān)視層、威懾層、跟蹤層、作戰(zhàn)管理層、支持層七層構(gòu)架共計數(shù)百顆衛(wèi)星組成,實現(xiàn)太空態(tài)勢感知、全球監(jiān)視、威懾、作戰(zhàn)管理等八大能力,將整合整個國防部及航天工業(yè)的下一代太空能力。美軍下一代太空體系架構(gòu)將由傳統(tǒng)的“以大為美、確保零風(fēng)險” 軍事航天理念轉(zhuǎn)變?yōu)樽非笠浴耙?guī)?;?、經(jīng)濟性、不懼打”來贏取優(yōu)勢,在目標(biāo)定位上更加聚焦太空攻防,更加強調(diào)實戰(zhàn)化、一體化功能和靈活、彈性與敏捷特征。一旦得以實現(xiàn)并投入實戰(zhàn),將對太空攻防帶來顛覆性影響,并改變目前對太空戰(zhàn)場的既有認識。

 ?。ㄈ┴撠?zé)網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)作的“太空信息共享與分析中心”

  作為美國24個國家級信息共享與分析中心中最新的一個,美政府2019年4月成立“太空信息共享與分析中心”,將為太空行業(yè)提供針對網(wǎng)絡(luò)威脅信息分發(fā)一站式服務(wù),發(fā)射、太空制造、載荷設(shè)計與制造、太空與地面通信、衛(wèi)星通信服務(wù)、系統(tǒng)集成等這些太空行業(yè)細分領(lǐng)域都被視為其關(guān)鍵保護對象。該中心的職能是推動美國政府與航空等行業(yè)的合作,通過共享漏洞數(shù)據(jù)、處置措施和響應(yīng)辦法等信息來應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊。除了提供網(wǎng)絡(luò)威脅信息服務(wù)外,該中心未來的工作重點也將放在幫助其成員單位理解并滿足美國防部“網(wǎng)絡(luò)安全成熟度模型認證(CMMC)”的要求,“如何沿著供應(yīng)鏈加強太空行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全性”將成為該中心的重點。

 ?。ㄋ模┮暟l(fā)展網(wǎng)絡(luò)攻防能力為當(dāng)前重點的“美太空司令部”

  美國白宮2019年8月宣布成立美國太空司令部,進一步凸顯太空作為美國“戰(zhàn)爭疆域”的重要地位。事實上,美國太空司令部并不是一個新生的軍事機構(gòu)。早在1985年,美國總統(tǒng)里根曾設(shè)太空司令部,將其作為“星球大戰(zhàn)計劃”的重要組成部分。但2001年“9·11”事件后,美國的武裝力量轉(zhuǎn)向反恐和國土安全,太空司令部于2002年解散,其職能被戰(zhàn)略司令部兼并。此次太空司令部的重新組建同美國整體軍事轉(zhuǎn)型相吻合,標(biāo)志著美國在“大國競爭”戰(zhàn)略下更加注重對太空這一關(guān)鍵作戰(zhàn)領(lǐng)域的爭奪,意圖保持并鞏固美國在太空的既有優(yōu)勢。

  作為美軍在太空領(lǐng)域的作戰(zhàn)部門,太空司令部需要做好積極作戰(zhàn)和防御的準(zhǔn)備,包括在某些情況下開展網(wǎng)絡(luò)攻擊行動來進行太空作戰(zhàn)。當(dāng)前太空司令部將發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的能力和人員列為工作重點,未來將發(fā)展訓(xùn)練有素的聯(lián)合太空戰(zhàn)士,以執(zhí)行與國防信息網(wǎng)絡(luò)部(DODIN)相關(guān)的措施,同時確保網(wǎng)絡(luò)攻防戰(zhàn)士準(zhǔn)備好執(zhí)行必要的任務(wù),以將力量投射到網(wǎng)絡(luò)空間。目前,太空司令部正在勾勒與網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)相關(guān)的角色、職責(zé)、功能、指揮控制及權(quán)限等,同時正在進行作戰(zhàn)規(guī)劃,并將確定指導(dǎo)太空司令部網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)的作戰(zhàn)概念,并概述人員、政策、進程和程序。規(guī)劃的核心是建立聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)中心,以指導(dǎo)和協(xié)調(diào)司令部的網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn),并與網(wǎng)絡(luò)司令部、聯(lián)合部隊總部(JFHQ)-DODIN以及其他作戰(zhàn)司令部建立聯(lián)系來整合網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。

  四、太空作戰(zhàn)力量方面,美太空軍注重謀求獨立作戰(zhàn)能力

  從批準(zhǔn)設(shè)立太空軍,到不遺余力地發(fā)展太空作戰(zhàn)力量,美國在太空軍事化的道路上可謂一路狂奔。特朗普2020年5月進行太空軍授旗儀式,成為美國武裝力量第六軍種,標(biāo)志著太空軍事化的進程又邁出了重大一步。緊隨其后,8月,美太空軍頒布首份作戰(zhàn)條令—《太空力量》,再一次重申了“為什么太空力量對美國至關(guān)重要,軍事太空力量是如何使用的,誰是軍事太空力量,以及軍事太空力量重視什么”等核心問題,從頂層設(shè)計方面為太空部隊建設(shè)做出長遠規(guī)劃,也將為國家安全、國防和國家軍事戰(zhàn)略提供支持。

  長期以來,美陸軍、海軍和空軍分別根據(jù)各自需求發(fā)展了相應(yīng)的太空能力,并將其作為輔助能力為軍隊作戰(zhàn)提供支持。但隨著太空部隊的建立,太空軍開始注重謀求獨立作戰(zhàn)能力,增強其進入空間、利用空間和控制空間的能力。當(dāng)前,美太空軍從“保護美國太空利益”到“在指定的時間、地點和方式有效回應(yīng)太空威脅”,其職能使命悄悄擴展。 太空軍2020年1月利用“天基紅外系統(tǒng)”的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星監(jiān)測到伊朗向伊拉克境內(nèi)美軍基地發(fā)射彈道導(dǎo)彈,為美軍地面部隊提供了預(yù)警,可以看作是太空軍的首次作戰(zhàn)行動。3月,反通信系統(tǒng)10.2版交付太空軍第四太空控制中隊,首款進攻性武器投入使用。反通信系統(tǒng)CCS B10.2版是一種可移動運輸?shù)挠糜谧柚箶撤叫l(wèi)星傳輸?shù)男滦偷孛嫱ㄐ鸥蓴_器,已具備實際作戰(zhàn)能力,是美太空軍首套見諸媒體的“進攻型”裝備。該系統(tǒng)的初期版本2004年列裝美國空軍,此后一直逐步更新,不斷加入新的技術(shù)和頻段。在太空軍首份《2021財年預(yù)算申請》中,申請了近5470萬美元的太空系統(tǒng)研究與開發(fā)預(yù)算,其中近5050萬美元用于推進反通信系統(tǒng)的升級與生產(chǎn)。如果說美太空軍此前已經(jīng)有了身份、架構(gòu)、人員和資金的話,那么,CCS B10.2版的入列則意味著太空軍有了自己的武器并形成進攻性戰(zhàn)斗力。未來,美太空軍還將在裝備、資源、能力、領(lǐng)導(dǎo)等方面全面發(fā)展,以扼守戰(zhàn)略制高點,提升贏得未來的作戰(zhàn)能力。

  五、態(tài)勢感知方面,全方位加大太空態(tài)勢感知的研究和開發(fā)力度

  太空態(tài)勢感知是太空攻防對抗活動的基礎(chǔ),也是太空信息化戰(zhàn)爭的主要支撐力量。美國已將太空態(tài)勢感知能力視為“所有太空活動的基礎(chǔ)、太空控制的關(guān)鍵前提和不可或缺的作戰(zhàn)力量”,唯有具備強大的空間態(tài)勢感知能力,才能料敵于先、防患未然。因此,美近年來從新一代太空感知體系構(gòu)建、DARPA項目、新技術(shù)應(yīng)用以及演習(xí)和創(chuàng)新競賽等方面全力加大太空態(tài)勢感知的研究和開發(fā)力度。

  近年來為備戰(zhàn)太空,美國擺脫過去以地基為主,天基為輔的思路,大力部署天基太空態(tài)勢感知系統(tǒng),2020年前美國投資60億美元用于太空態(tài)勢感知能力建設(shè),其中天基太空態(tài)勢感知能力建設(shè)是重中之重。而且,美軍2021財年將為太空部隊網(wǎng)絡(luò)項目投入1.5億美元,意在加強網(wǎng)絡(luò)運作來投資網(wǎng)絡(luò)空間能力,通過主動的網(wǎng)絡(luò)防御活動和增強的網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢感知來提供增強的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)保證。重點發(fā)展實時跟蹤、廣空域、寬時域、全天候、闊頻譜的新一代太空感知體系。

  同時,在美軍不斷強化太空安全的背景下,美國防高級研究計劃局(DARPA)正在積極開展兩大研發(fā)項目,以提升空間態(tài)勢感知能力并加強對空間的指揮和控制,包括研發(fā)太空作戰(zhàn)虛擬實驗室的“標(biāo)記”項目和集成史上最大規(guī)??臻g傳感器網(wǎng)絡(luò)的“軌道瞭望”項目?!皹?biāo)記”項目旨在創(chuàng)建一種虛擬太空戰(zhàn)場,使美軍領(lǐng)導(dǎo)層能更好地感知太空環(huán)境和潛在威脅,幫助美軍快速評估和集成太空指揮控制技術(shù),意在變革太空態(tài)勢感知和管理戰(zhàn)略?!败壍啦t望”項目集成了史上最多元、最大規(guī)模的空間傳感器網(wǎng)絡(luò)。通過集成不同來源,包括美國政府、商業(yè)及國際合作伙伴的空間目標(biāo)監(jiān)視設(shè)施的觀測數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù),創(chuàng)建新型數(shù)據(jù)采集平臺和網(wǎng)絡(luò),提供更清晰、更真實的空間態(tài)勢圖,大幅提升美軍對具有潛在危害的空間物體作出近實時決策的能力。不但可以解決SSS無法輕易、快捷地共享數(shù)據(jù)的問題,還可以提供一種快速獲取及處理大量高質(zhì)量多元來源數(shù)據(jù)的方法,更好地了解快速變化的太空環(huán)境,并在衛(wèi)星面臨風(fēng)險時做出評估。

  此外,美軍還注重將人工智能和云計算技術(shù)應(yīng)用于最新太空態(tài)勢感知系統(tǒng)建設(shè)中,如“軌道阿特拉斯”軍用版、“聯(lián)合太空作戰(zhàn)中心任務(wù)系統(tǒng)增量 2”、智能太空系統(tǒng)等。近年來還頻繁舉辦太空態(tài)勢感知演習(xí)和創(chuàng)新競賽,包括“全球哨兵 2017”、VQ-Prize競賽等,意在提升實際作戰(zhàn)能力和太空軍事人員的能力。

  六、作戰(zhàn)演習(xí)方面,注重太空網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力演訓(xùn)和戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)層面的全覆蓋

  太空戰(zhàn)演習(xí)是美軍探索太空力量作戰(zhàn)運用直接而有效的途徑,對美國提升太空作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)效力,加強太空對抗環(huán)境下作戰(zhàn)實力起到了直接推動作用。美軍通過各種軍事演習(xí)加快太空軍事化進程,通過控制太空來占據(jù)五維作戰(zhàn)空間的制高點,從而實現(xiàn)從感知優(yōu)勢到認知優(yōu)勢再到?jīng)Q策優(yōu)勢的飛躍。

 ?。ㄒ唬┩瞥鲵炞C和保護太空系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的“太空靶場”

  衛(wèi)星和地面終端并不是孤立的存在,網(wǎng)絡(luò)安全威脅分散于各顆衛(wèi)星和各地面系統(tǒng)內(nèi),因此,必須能找出整個生態(tài)體系內(nèi)的薄弱環(huán)節(jié)。2020年5月,美國防信息安全技術(shù)服務(wù)提供商美泰科技正式推出可重復(fù)使用的“太空靶場”(Space Range)虛擬作戰(zhàn)體系,通過模擬真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,查明隱藏漏洞、不當(dāng)配置和軟件缺陷,達到預(yù)防和挫敗網(wǎng)絡(luò)攻擊的目的。

  “太空靶場”是一個虛擬、閉環(huán)、受控的衛(wèi)星指揮與控制(C2)仿真環(huán)境,可以縮放到任何大小的體系結(jié)構(gòu)和任何密級,很容易進行重新配置,以用于各種太空系統(tǒng)——衛(wèi)星、地面站、上行鏈路/下行鏈路等。通過運用虛擬現(xiàn)實技術(shù),真實還原太空系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境,并融入網(wǎng)絡(luò)防御專業(yè)技術(shù),可重復(fù)使用,靈活便捷。它運用軟件定義的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模型,依照現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),創(chuàng)建仿真模型,還可根據(jù)需要,將太空、地面和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境整體轉(zhuǎn)換為軟件定義的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),確保真實模擬特定環(huán)境,且無需人工調(diào)整。通過使用現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)流量支持靶場運行,加入太空協(xié)議、軌道效應(yīng)、外部攻擊者等要素,真實反映現(xiàn)實中太空域特有挑戰(zhàn)。

  此外,太空靶場還可提供現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)安全訓(xùn)練,參訓(xùn)人員“足不出戶”即可提升保護關(guān)鍵太空資源的能力水平。在使用太空靶場的過程中,用戶可通過拖放界面復(fù)制所需太空系統(tǒng)和環(huán)境,生成虛擬靶場模型。整個復(fù)制模擬過程按照真實信息技術(shù)環(huán)境進行,確保復(fù)制模擬的結(jié)果為全結(jié)構(gòu)環(huán)境。演練均按照實戰(zhàn)化要求進行,可模擬展示最壞情況設(shè)定,對從業(yè)人員進行事故處置能力測試。模擬演練可以核準(zhǔn)應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案的有效性,實際檢驗和提升機構(gòu)/企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全防護能力,發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險點。

  (二)全面覆蓋戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)層面演習(xí),加強太空實戰(zhàn)化能力

  目前,美軍的太空軍事演習(xí)主要有“施里弗”演習(xí)和“太空旗幟”演習(xí)兩大系列,通過這兩個系列的相互補充和有機結(jié)合,達成美軍太空戰(zhàn)場練兵的目的。美軍通過“施里弗”系列演習(xí)強化了對太空安全、空間力量運用、太空與網(wǎng)絡(luò)空間融合、多域戰(zhàn)指揮等重大戰(zhàn)略性問題的認識,不斷豐富和完善其太空威懾戰(zhàn)略、太空作戰(zhàn)條令和太空作戰(zhàn)概念??傮w來看,“施里弗”系列太空戰(zhàn)演習(xí),不僅是美軍推動太空理論研究、保持太空優(yōu)勢和進行太空備戰(zhàn)的重要舉措,更是一場接近真實的作戰(zhàn)模擬,深層次的目的是加強美軍的太空戰(zhàn)威懾能力。

  相比已經(jīng)開展了11次的“施里弗”太空戰(zhàn)演習(xí),美軍“太空旗幟”演習(xí)的最大不同是聚焦戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)層面的演訓(xùn),由戰(zhàn)略層面延伸到戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)層面,體現(xiàn)了美軍對于太空實戰(zhàn)化訓(xùn)練的重視,也反映了美軍對當(dāng)前太空安全環(huán)境變化的認識和巨大憂慮?!疤掌鞄谩毖萘?xí)是一種模擬訓(xùn)練,將分布在不同地域、作戰(zhàn)環(huán)境中的太空軍事力量模擬合成起來,并采用波音公司的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)解決方案,以模擬仿真-人機交互的方式創(chuàng)建作戰(zhàn)概念、戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)和程序,形成基于現(xiàn)實環(huán)境的戰(zhàn)爭場景,通過復(fù)雜的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境,使參演部隊實時參與到作戰(zhàn)場景的演訓(xùn)中。同時在美國太空戰(zhàn)略的引領(lǐng)下,演訓(xùn)重點已經(jīng)由信息支援向太空防御作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變。通過“太空旗幟”軍演,美軍可以不斷演練自身新式武器的作戰(zhàn)效能和各軍兵種與太空作戰(zhàn)部隊的一體化執(zhí)行能力,發(fā)現(xiàn)自身薄弱環(huán)節(jié),檢驗太空技術(shù)能力,時刻為軍事斗爭做出準(zhǔn)備。

  七、兩點認識

  (一)國際太空安全呈現(xiàn)戰(zhàn)場化趨勢,推動國家間太空安全互動“向善”發(fā)展面臨壓力

  冷戰(zhàn)后國際體系的變化、太空技術(shù)的發(fā)展、太空軍事利用的推進共同促成了當(dāng)前國際太空環(huán)境的變化。冷戰(zhàn)時期,擁有太空發(fā)射能力的行為體非常有限,美國和蘇聯(lián)是全球太空活動的絕對主角,太空安全秩序總體穩(wěn)定。而進入21世紀(jì)以來,太空技術(shù)的廣泛擴散和商業(yè)太空活動的不斷推進,促使越來越多的國家成為太空行為體,美國再也無法在太空中發(fā)揮絕對的支配作用。一些商業(yè)太空技術(shù)甚至比軍方的技術(shù)更為先進。如太空探索公司(SpaceX)、維珍銀河公司(Virgin Galactic)、藍色起源公司(Blue Origin)等私營太空企業(yè)正競相進入太空和利用太空。太空的軍民兩用性和太空商業(yè)化的發(fā)展使太空軍備競賽更加復(fù)雜,太空國際環(huán)境中對抗性更趨明顯,越來越多的國家開始追求太空軍事能力。因此,當(dāng)今太空國際環(huán)境呈現(xiàn)出太空活動主體數(shù)量猛增、太空國際競爭更加激烈、太空軍事對抗更趨明顯、太空商業(yè)化勢頭迅速高漲的特征。

  為此,美國明確將太空作戰(zhàn)能力列為美軍今后的重點發(fā)展方向,加速推進太空軍事化,以“太空控制”戰(zhàn)略追求“太空獨霸”,尤其是太空軍的正式成立,更有利于凝聚力量,爭取更多的經(jīng)費推動太空力量發(fā)展建設(shè),特別是推動進攻型太空武器裝備建設(shè)。緊隨美國腳步,俄羅斯、法國、印度及日本等國均在積極發(fā)展太空軍事力量,以搶占太空戰(zhàn)略優(yōu)勢,維護國家太空安全利益,使得太空軍備競賽更加公開化、激烈化和武器化,正式步入戰(zhàn)場化時代。

  太空國際體系的資源爭奪和軍備競賽,以及美國咄咄逼人的進攻姿態(tài),現(xiàn)實威脅著全球戰(zhàn)略的穩(wěn)定。為此,我國應(yīng)保持戰(zhàn)略定力,堅持發(fā)展太空技術(shù)和力量,密切跟蹤掌握太空態(tài)勢。同時注重國際合作,有效推進太空安全新秩序的構(gòu)建,促進國家間太空安全互動由可能的沖突向合作轉(zhuǎn)變,推動“向善”發(fā)展。

 ?。ǘ┟鎸μ障到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全易攻難守的特性,提升內(nèi)功才是正解

  太空系統(tǒng)脆弱性和軌道的相對可預(yù)測性使得太空系統(tǒng)具有易攻難守的特性,太空領(lǐng)域的攻防對比更有利于進攻的一方。天基武器、動能打擊武器等對太空系統(tǒng)造成“硬殺傷”的武器系統(tǒng)造價昂貴,而且數(shù)量稀缺,但隨著太空網(wǎng)絡(luò)攻擊手段技術(shù)和門檻的降低,較少的投入就能獲得很大的成效,很容易就能被一些國家、組織甚至個人獲得。太空環(huán)境中的衛(wèi)星、火箭、空基系統(tǒng)與車輛、太空電臺、衛(wèi)星地面接收站以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心等,都有可能成為黑客們的攻擊目標(biāo)。而太空防御則面臨著研發(fā)時間長、經(jīng)費消耗大、成效不明顯的困境。在太空防御真正發(fā)揮效果之前,低門檻的太空攻擊就已能對其造成破壞,甚至進一步打斷太空防御的發(fā)展進程。

  為此,我們要掌握一批太空核心技術(shù),增強技術(shù)儲備,建立和發(fā)展強大的太空力量,提高核心競爭力;加快推進天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè),并發(fā)展全維空間態(tài)勢感知能力;制定太空大數(shù)據(jù)及人工智能戰(zhàn)略,推動新一代信息技術(shù)應(yīng)用于太空安全領(lǐng)域的研究;掌握全面、持續(xù)地發(fā)展太空和網(wǎng)絡(luò)空間力量,重視集成太空系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)空間保障能力實現(xiàn)全維作戰(zhàn)。




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