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 1、背 景

隨著空間網絡技術的快速發(fā)展，特別是星間鏈路的出現，空間信息系統開始朝著網絡化方向發(fā)展。另外由于國家安全、航空航天、災害預警等需求的不斷增強，以及空間探索等任務的逐漸深入，各種戰(zhàn)略信息任務在陸、海、空、天等不同維度空間中不斷開展，使原先相互獨立的網絡需要進行信息共享，實現跨地域、跨空域通信和網絡各節(jié)點協同工作。這促使空間信息系統進一步發(fā)展，并要求其與地面網絡等有機融合，形成新型天基網絡系統，從而更好地服務于國家安全和國計民生，其網絡架構如圖1所示。

圖1 天地一體化信息網組成結構

新型天基信息系統網絡結構復雜且動態(tài)變化、通信鏈路易受干擾、傳輸時延大、節(jié)點的處理和存儲能力有限，其更容易受到敵方的竊聽、假冒、信息重放等攻擊，因此新型天基網絡的安全性面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

2、天基系統可能面臨的安全威脅

當前天基信息系統，從綜合地面站到數據傳輸設施，再到衛(wèi)星、航天器，均面臨著網絡攻擊威脅。現有的網絡攻擊手段足以致使天基信息系統癱瘓，影響天基定位、精準授時等功能，甚至直接威脅國家安全。

天基網絡面臨的威脅按照性質一般可分為環(huán)境威脅和人為威脅。

• 環(huán)境威脅：包括由不可抗拒的自然環(huán)境引起的威脅，如空間電磁輻射造成的干擾，也涵蓋由系統運行環(huán)境故障引起的威脅，如電力中斷等。
• 人為威脅：一般指惡意網絡攻擊，攻擊可能來自外部惡意節(jié)點，也有可能來自被敵方控制的內部節(jié)點。

環(huán)境威脅主要以電磁干擾為主。天基網絡由于處于復雜的電磁環(huán)境下，極易遭受人為的惡意電磁信號、大氣層電磁信號及宇宙射線等各類干擾，系統功能可能遭受破壞或暫時喪失信息獲取、控制和使用的能力，導致正常的數據傳輸受到影響甚至發(fā)生中斷。信號干擾攻擊的目標包括上行鏈路、下行鏈路、星間鏈路等，所采取的手段主要包括信號截獲、電磁信號干擾、拒絕服務攻擊等。目前，信號干擾技術主要包括欺騙干擾、壓制干擾等。欺騙干擾技術指通過衛(wèi)星信號轉發(fā)、模擬偽造等方式使用戶做出錯誤判斷的干擾技術。

天基系統面臨的人為威脅主要包括以下三種。

其一是針對衛(wèi)星系統的網絡攻擊，即敵方利用接收途徑和各種軟硬件所存在的“后門”漏洞，通過欺騙手段將網絡病毒和分布式拒絕服務工具等網絡空間武器遠程植入或無線侵入到對方的衛(wèi)星測控網絡，注入惡意上傳指令，或對其星載計算機進行滲透、篡改、竊密和潛伏遙控，使星載工作設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，導致衛(wèi)星熱管理系統失效，從而引發(fā)星載電子設備燒毀，造成永久性物理破壞。

其二是針對地面指揮系統的網絡攻擊。敵方可能會利用計算機成像、電子顯示、語音識別與合成、傳感、虛擬現實等技術手段制造各類假消息，并綜合運用網絡空間攻擊手段將其發(fā)布至對方指揮控制網絡，誘使對方做出錯誤判斷。

其三是針對天基信息鏈路的網絡攻擊。敵方可結合電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)實施網絡電磁頻譜干擾，阻斷星上、星下遙測遙控信號，干擾對方的天基信息系統數據分發(fā)鏈路，實現攻擊意圖。

3、各國應對天基系統安全威脅的舉措

3.1美國

2020年9月，美國白宮發(fā)布首份針對天基信息網絡系統的安全政策——《第五號太空政策指令》，明確了美國國土安全部和網絡安全與基礎設施安全局在增強美國太空網絡防御領導地位的作用，確立了五個天基網絡安全原則，并詳細列出了保護太空系統免受網絡威脅和網絡攻擊的建議和最佳實踐。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。《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變?yōu)樽鲬?zhàn)領域，以應對動能打擊、電子戰(zhàn)、網絡攻擊等威脅和挑戰(zhàn)。”《太空力量》也明確指出“網絡空間作戰(zhàn)是軍事空間作戰(zhàn)中至關重要和不可避免的組成部分，是與其他作戰(zhàn)域聯系的主要紐帶。因為這種依賴性，可為對手創(chuàng)造新的攻擊途徑，比僅在空間域內的軌道戰(zhàn)提供更低的成本和更大的成功機會”。

美國持續(xù)調整太空安全戰(zhàn)略鞏固太空霸權地位。美國以鞏固全球領導地位為根本目的，站在國家安全的戰(zhàn)略高度謀劃太空安全，通過太空震懾維持太空安全與穩(wěn)定，確保太空賦予美國的戰(zhàn)略性優(yōu)勢。美國發(fā)布《國家安全戰(zhàn)略》《四年一度防務評審》等頂層綱領性文件，將空間安全納入國家安全體系，為制天能力的長遠發(fā)展和運用提供了強有力的政策和戰(zhàn)略依據。

2019年3月，正式設立“太空發(fā)展局(SDA)”，將統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，預先應對未來可能出現的威脅。該局當前工作重點是研究與構建應對新興威脅的下一代“國家安全太空架構(NDSA)”，實現太空態(tài)勢感知、全球監(jiān)視、威懾、作戰(zhàn)管理等八大能力，整合整個國防部及航天工業(yè)的下一代太空能力。

另外，美國還不斷加強太空與網絡空間作戰(zhàn)演練，注重從戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術層面全方位推進太空作戰(zhàn)演訓。太空戰(zhàn)演習是美軍探索太空力量作戰(zhàn)運用直接而有效的途徑，對美提升太空作戰(zhàn)指揮系統效力，加強太空對抗環(huán)境下作戰(zhàn)實力發(fā)揮著直接推動作用。2020年5月，美國防信息安全技術服務提供商美泰科技正式推出驗證和保護太空系統網絡安全的“太空靶場”(Space Range)虛擬作戰(zhàn)體系，通過模擬真實網絡環(huán)境，查明隱藏漏洞、不當配置和軟件缺陷，達到預防和挫敗網絡攻擊的目的。太空靶場通過運用虛擬現實技術，真實還原太空系統和網絡空間環(huán)境，并融入網絡防御專業(yè)技術，可重復使用，靈活便捷。2020年8月，美軍為驗證相關最新技術，開展了首屆太空網絡攻防競賽，重點演練衛(wèi)星遭受網絡入侵及破壞，處于失控狀態(tài)，如何重新奪回對衛(wèi)星的控制權等。

這些重大舉措的出臺，充分說明了美國當前在積極備戰(zhàn)太空的同時高度重視太空系統所面臨的網絡威脅。自特朗普上臺后，美國對天基系統的重視異乎尋常，從頒布重大戰(zhàn)略條令、調整組織機構、構建作戰(zhàn)力量，到加強態(tài)勢感知、研發(fā)裝備技術、探索作戰(zhàn)演習等各方面強力推進太空實戰(zhàn)化發(fā)展，做好天基系統應對網絡威脅和攻擊的準備。

3.2俄羅斯

俄羅斯高度重視太空安全和航天技術優(yōu)先地位，為維護其在太空領域的戰(zhàn)略利益，俄羅斯始終將軍事航天發(fā)展置于國家安全戰(zhàn)略的優(yōu)先位置，以空天防御、攻防兼?zhèn)鋺獙μ哲娛禄６砹_斯通過組建集航空航天、防空防天于一體的空天軍事力量體系，不斷增強其軍事航天力量。俄聯邦軍事學說是俄聯邦最重要的戰(zhàn)略規(guī)劃文件之一，俄羅斯于2010年和2014年先后發(fā)布兩版《俄聯邦軍事學說》，均突出強調了軍事航天在國家安全與發(fā)展中不可替代的地位和作用。

特別是在常規(guī)力量無法與以美國為首的北約相抗衡的情況下，俄羅斯把航天力量作為維護大國地位和全球戰(zhàn)略穩(wěn)定的重要手段。2012年，俄羅斯頒布的《2030年及未來俄羅斯航天發(fā)展戰(zhàn)略(草案)》，提出分三階段完成九大航天發(fā)展任務，以確保實現俄羅斯航天技術處于世界先進水平。

同時，俄羅斯正在研發(fā)一種新型的、性能先進的偵察監(jiān)視衛(wèi)星系統，系統空間段主要由拉茲丹衛(wèi)星組成，衛(wèi)星性能將遠遠超過俄羅斯現有衛(wèi)星。另外，俄羅斯在補充現有“信使”和“箭”系列衛(wèi)星通信星座的同時，在新一代“信使”低軌衛(wèi)星通信和數據傳輸系統中添加了加密防護功能，并計劃在未來幾年部署專用機要天基信息系統。

3.3中國

當前，全球太空安全態(tài)勢出現新變化，各國太空利益拓展涌現新需求，國際太空軍事威脅呈現新樣式，我國太空安全能力建設面臨新挑戰(zhàn)。新形勢下有效維護國家太空安全、保障太空和平開發(fā)利用，應著眼國家安全戰(zhàn)略與利益需求，在總體國家安全觀指導下賦予積極防御戰(zhàn)略新的時代內涵。強化態(tài)勢認知與戰(zhàn)略思維，嚴格評估太空威脅與風險，準確把握太空安全總體形勢，立足應對最復雜最困難情況，樹牢全局思維、底線思維和“非零和”思維;系統謀勢布局，堅持太空安全戰(zhàn)略服從國家政略，注重將太空威懾納入國家威懾能力架構，增強應對太空安全風險的核心能力。

2019年《新時代的中國國防》白皮書強調：“太空安全是國家建設和社會發(fā)展的戰(zhàn)略保障”、“加快發(fā)展相應的技術和力量，統籌管理天基信息資源，跟蹤掌握太空態(tài)勢，保衛(wèi)太空資產安全，提高安全進出、開放利用太空能力。”

同時，國防白皮書還強調：“堅持防御、自衛(wèi)、后發(fā)制人原則，實行積極防御，堅持‘人不犯我、我不犯人，人若犯我、我必犯人’，強調遏制戰(zhàn)爭與打贏戰(zhàn)爭相統一，強調戰(zhàn)略上防御與戰(zhàn)役戰(zhàn)斗上進攻相統一”和“構建立足防御、多域統籌、均衡穩(wěn)定的新時代軍事戰(zhàn)略布局”。這為中國建設太空安全體系指明了方向。除了貫徹新時代積極防御戰(zhàn)略方針外，中國應積極探討太空安全軍事學說，進行太空戰(zhàn)的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術探索，同時，在國際層面上推動太空軍控。為應不時之需，中國需要擁有一定的太空硬實力。

4、總 結

新型天基信息系統是通過星地、星間通信鏈路所構成的天地一體化信息傳輸的綜合集成系統，它同時也是多國軍事信息系統的重要組成部分，其安全成為信息化條件下聯合作戰(zhàn)勝負的關鍵因素。當前，為充分獲取和利用保障作戰(zhàn)的各種信息資源，世界各軍事強國均在進行天基信息系統的開發(fā)和建設，這對我們國家在天基系統的安全防護層面也提出了新的要求。

未來新型天基網絡系統面臨的威脅以信號鏈路、信息網絡等軟攻擊為主，不排除地面站、衛(wèi)星被物理攻擊的極端行為。因此防護方面應以信號鏈路、信息網絡的抗干擾、抗截獲、防失密、防入侵、防利用等軟防護為主，同時兼顧衛(wèi)星、地面站的抗摧毀防護等技術研究。

參考文獻：

1、《天地一體化信息網絡》 閔士權，劉光明，陳兵等編著

2、天地一體化信息網絡安全保障技術研究進展及發(fā)展趨勢. 李鳳華，殷麗華，吳巍等

3、天基信息系統的干擾來源及規(guī)避. 田偉，王健，李燁