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美國太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全能力構建

2022-05-13 00:49:51何奇松
國際展望 2022年3期
關鍵詞:網(wǎng)絡安全

何奇松

【關鍵詞】??美國太空政策 ?太空系統(tǒng) ?網(wǎng)絡安全 ?太空競爭

【中圖分類號】?D815 ?????????????【文獻標識碼】?A

【文章編號】?1006-1568-(2022)03-0134-22

【DOI編號】?10.13851/j.cnki.gjzw.202203008

太空與網(wǎng)絡是兩個不同領域,分別被稱為第四空間與第五空間,對當今政治、經濟、軍事、社會都產生了極為重要的影響。網(wǎng)絡空間與太空系統(tǒng)已進入無縫隙整合期,兩者相互依賴又相互促進。太空系統(tǒng)的通信越來越依賴互聯(lián)網(wǎng),甚至有觀點認為未來的太空理論將嚴重依賴網(wǎng)絡理論。?同樣,網(wǎng)絡空間建立于物理空間、數(shù)據(jù)處理和通信系統(tǒng)基礎之上,未來的網(wǎng)絡空間也將依賴太空系統(tǒng)的有形基礎設施。美國將太空與網(wǎng)絡分別納入國家大戰(zhàn)略,但太空系統(tǒng)的基礎設施長期未被納入網(wǎng)絡關鍵基礎設施之列。?2020年9月,特朗普曾簽署“太空政策指令-5”(Space?Policy Directive-5, SPD-5),要求加強太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全;?2020年12月,美國政府公布《美國國家太空政策》(National Space Policy of the United States of America),再次強調加強太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的重要性,將防止太空系統(tǒng)遭受網(wǎng)絡攻擊作為重中之重。?拜登政府執(zhí)政后,先后發(fā)布三道行政令與安全備忘錄,強調供應鏈、工業(yè)控制系統(tǒng)等方面的網(wǎng)絡安全。由此,作為反太空武器能力的重要構成部分,美國開始打造太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全能力。美國政府、軍方與產業(yè)界在共同努力,強化太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全。

太空系統(tǒng)既是軍民兩用技術,又與網(wǎng)絡關鍵基礎設施緊密相聯(lián)。美國政府和軍方高度依賴這一系統(tǒng),且依賴程度遠超任何其他國家。網(wǎng)絡空間的安全威脅也是太空系統(tǒng)的安全威脅,隨著過去十年太空商業(yè)化的快速發(fā)展,美國政府和軍方開始重視太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題。美國對太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全問題的評估,是以基于西方學界的理論討論與產業(yè)界的實踐為基礎的。

網(wǎng)絡空間依賴太空系統(tǒng),包括衛(wèi)星、地面站點以及衛(wèi)星與地面站點之間、衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的通信鏈路。在理論上,網(wǎng)絡空間面臨的安全問題同樣會在太空系統(tǒng)中出現(xiàn)。根據(jù)美國戰(zhàn)略與國際研究中心(Center for Strategic and International Studies,?CSIS)的界定,太空系統(tǒng)網(wǎng)絡攻擊的目標是數(shù)據(jù)本身以及使用、傳輸和控制數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)。對衛(wèi)星的網(wǎng)絡攻擊可以用來監(jiān)視數(shù)據(jù)通信模式、攔截數(shù)據(jù),也可以在系統(tǒng)中插入虛假或損壞的數(shù)據(jù)。這些攻擊可以針對地面站點、終端用戶設備或衛(wèi)星本身實施。?因此,就太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻擊而言,可以分為對衛(wèi)星本身的攻擊、對運載火箭的攻擊、對衛(wèi)星與地面站點鏈路的攻擊、對衛(wèi)星之間的鏈路的攻擊以及對衛(wèi)星地面站點的攻擊。

鑒于太空系統(tǒng)的獨特性,太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全問題不完全等同于網(wǎng)絡空間的安全問題。包括對定位導航系統(tǒng)(GPS)的干擾與欺騙在內,對定位導航授時系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻擊是太空系統(tǒng)獨有的網(wǎng)絡攻擊方式。干擾技術是指破壞定位導航衛(wèi)星的發(fā)射器,使定位導航系統(tǒng)的終端用戶無法接收數(shù)據(jù),從而影響定位導航衛(wèi)星的精度。欺騙指使用一個虛擬信號扭曲或者替換所需要的信號。?欺騙包括多種方式,一種是破壞衛(wèi)星接收器并改變衛(wèi)星的輸出信號;另一種是將虛假信息注入對方的GPS信號模擬器,或者使用軟件定義(Software-Defined)進行欺騙。?就衛(wèi)星本身而言,從預購、生產、在軌運轉直至終結(包括拖入墳墓軌道、進入大氣層燃燒、成為有源或無源廢棄衛(wèi)星)的整個壽命周期,都有可能遭受網(wǎng)絡攻擊。

對太空系統(tǒng)進行網(wǎng)絡攻擊,會造成多方面后果。?首先,從國家安全角度而言,對太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻擊將影響軍事行動的成效。太空系統(tǒng)是軍隊C4ISR?的重要組成部分,用網(wǎng)絡攻擊太空系統(tǒng),無疑對軍隊的C4ISR造成影響,降低軍隊的作戰(zhàn)效能,甚至關系到戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術的成敗及戰(zhàn)爭的勝負。其次,從民事、民生角度而言,太空系統(tǒng)便利了經濟、金融、社會等各方面運轉,對商用太空衛(wèi)星的攻擊無疑將對民生、民事活動等產生影響。再次,從知識產權保護角度而言,對太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻擊會導致竊取技術和數(shù)據(jù)。美國經常指責一些行為體通過對太空系統(tǒng)進行網(wǎng)絡攻擊,竊取其包括航天技術在內的知識產權。最后,從太空利用角度而言,如果通過網(wǎng)絡攻擊破壞運載火箭、載荷、衛(wèi)星發(fā)射場等設備,將嚴重影響國家進入太空的能力,對國家經濟、金融、社會等構成威脅,甚至對軍事安全、政治安全產生影響,進而危及國家生死存亡。

太空系統(tǒng)遭受網(wǎng)絡攻擊的后果,一方面取決于該太空系統(tǒng)的國家、所有者、運營者、操作者抵御網(wǎng)絡攻擊的能力,另一方面取決于發(fā)動網(wǎng)絡攻擊者的能力與意圖。對于前者而言,如果建立了強大的抵御攻擊的能力,包括足夠的彈性與冗余,損失則相對較小。對于后者而言,網(wǎng)絡能力與造成的后果存在正相關關系;在能力不變的情況下,攻擊意圖的大小或強弱則決定了攻擊的力度及其造成的損失。如果國家行為體決心讓核大國的預警衛(wèi)星失靈,就會產生災難性后果,可能引發(fā)核戰(zhàn)爭,因為預警衛(wèi)星是戰(zhàn)略核力量的重要助手,攻擊預警衛(wèi)星可能被視為核打擊的前奏,有可能讓對手按下核按鈕。

美國政府與軍方最初并未意識到太空系統(tǒng)網(wǎng)絡威脅的嚴重性,也沒有制定統(tǒng)一的太空系統(tǒng)的信息安全標準。這具體體現(xiàn)在三方面。首先,2013年美國政府正式確立的16個關鍵基礎設施沒有涵蓋太空系統(tǒng)。被納入關鍵基礎設施之列的領域會受到聯(lián)邦政府的各種“關照”,包括隸屬于商務部的國家標準與技術研究院(National Institute of Standards and Technology)制定關鍵基礎設施的網(wǎng)絡安全標準,國土安全部網(wǎng)絡與基礎設施安全局(Cybersecurity and Infrastructure Security Agency, CISA)具體負責聯(lián)邦政府的網(wǎng)絡安全。其次,美國政府有關部門沒有制定商業(yè)衛(wèi)星統(tǒng)一的信息安全標準等。軍方和美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,?NASA)根據(jù)自己的需求對衛(wèi)星系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全標準進行設計、制造。軍方或者政府其他部門預先租用尚未入軌的商業(yè)衛(wèi)星,商業(yè)公司則根據(jù)國家安全系統(tǒng)委員會(Committee on National Security Systems)的商業(yè)衛(wèi)星信息安全標準訂購衛(wèi)星;國家海洋和大氣管理局安全委員會(National Oceanic and Atmospheric Administration,?NOAA)負責管理商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的許可證。其他商業(yè)衛(wèi)星的信息安全標準卻沒有任何一個政府部門負責。再次,基于上述兩點,商業(yè)衛(wèi)星公司由于成本因素較少考慮網(wǎng)絡安全問題。而政府有關部門沒有發(fā)布衛(wèi)星部件網(wǎng)絡安全的指南或標準,為生產商利用網(wǎng)絡安全的漏洞提供了空間。理論上,如果一顆衛(wèi)星由不同生產商提供的部件越多,那么給對手提供的網(wǎng)絡攻擊機會也就越多。

2010年前后,美國和西方國家從太空與網(wǎng)絡對國家安全的重要性著手,開始評估太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題。?隨著太空商業(yè)化的迅猛發(fā)展及其在軍事領域的廣泛運用,有關太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題成為智庫、軍方、咨詢公司、網(wǎng)絡安全公司關注的焦點。尤其是2018年美國組建太空軍之后,各類智庫和學術期刊發(fā)表了一系列評論、學術文章、研究報告等。網(wǎng)絡媒體上的專家評論文章大多認為美國沒有做好太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全準備。?專業(yè)人士的學術論文、研究報告則不僅論述了太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全產生的原因、方式,也提出了改進的辦法。?美國各界對太空系統(tǒng)網(wǎng)絡攻擊的認知也沒有太大差別,只是評估方式或角度不同。?新冠肺炎疫情的大流行導致NASA以及一些私人機構的工作人員居家辦公,這為潛在對手或黑客進行網(wǎng)絡攻擊提供了便利條件。

美國相關領域人士呼吁重視太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全,美國政府、國會與軍方也為此花費巨大精力。美國的太空戰(zhàn)略等因素決定了其目的和行動。

自人類進入太空時代以來,美國就開始從軍事方面謀劃太空運用,為其軍事霸權服務,并提出與發(fā)展了制天權理論。冷戰(zhàn)結束后的歷次局部戰(zhàn)爭中,美國憑借其太空優(yōu)勢很快贏得了軍事勝利,使美軍更癡迷于制天權理論。冷戰(zhàn)結束以后美國始終強調太空行動自由,并欲在危機時剝奪對手的太空行動自由。太空控制與行動自由,就是一枚硬幣的兩面。美國所確立的太空控制與行動自由,包括太空態(tài)勢感知在內的十大太空作戰(zhàn)行動能力與指揮控制在內的七大聯(lián)合功能。

要實現(xiàn)上述目標,需要解決包括網(wǎng)絡安全在內的各種漏洞與風險。首先,太空軍需要有強化太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的理由,因此美國總是夸大中、俄對其太空系統(tǒng)造成的網(wǎng)絡安全威脅,以此強化美國太空軍應該全力解決太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題的主張。?其次,太空軍強調網(wǎng)絡作戰(zhàn)能力。2020年太空軍公布的作戰(zhàn)條令強調,網(wǎng)絡作戰(zhàn)作為其使命之一,要確保太空軍在整個沖突時期能訪問和利用太空,明確進攻性行動不僅限于敵方反太空系統(tǒng),還可以針對敵方利用太空領域的所有能力,其中包括陸地和網(wǎng)絡目標。?這就是太空軍組建“太空德爾塔6”(Space?Delta 6)的原因。

當然,在此過程中,美國將充分利用網(wǎng)絡技術與數(shù)字技術優(yōu)勢。除了制定與實施各種網(wǎng)絡安全標準外,美國打造太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全體系的重中之重是借助數(shù)字工程技術,構建太空系統(tǒng)的“數(shù)字孿生”(Digital?Twin)?系統(tǒng),把太空軍建設成首個數(shù)字化軍種,實現(xiàn)美軍數(shù)字化戰(zhàn)略。太空軍力求準確把握包括網(wǎng)絡安全在內的各種安全風險,贏得決策先機,強調太空軍與網(wǎng)絡司令部在數(shù)字化轉型過程中構成“密不可分”的一體,?以避免潛在對手的網(wǎng)絡攻擊。

如果說從作戰(zhàn)層面消除太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題是美國軍方的戰(zhàn)略考慮,那么美國政府與軍方加強太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全標準,則是出于構筑太空供應鏈安全的考慮,目的在于防止先進技術泄露到非盟國。同時,在大國競爭背景下,加強高科技供應鏈安全具有戰(zhàn)略意義。美國以加強太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全為由,已經禁止從中國進口衛(wèi)星相關產品或軟件。加強太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全,強調系統(tǒng)部件以及工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全,是特朗普政府與拜登政府加強太空供應鏈安全的重要舉措。

同樣地,美國加強太空供應鏈安全也是以從中國進口的衛(wèi)星相關部件及軟件對太空安全與國家安全造成威脅為借口的。為加強供應鏈安全,美國擴大《沃爾夫修正案》(Wolf Amendment)的適用范圍,禁止私人太空公司與中國合作。2011年的《沃爾夫修正案》禁止獲得聯(lián)邦政府資助的民用航天實體機構與中國開展科學合作。?這個條款的目的在于阻止美國先進太空技術轉移至中國。美國政府為強化本國的供應鏈安全與工業(yè)控制系統(tǒng)安全,把禁令適用范圍擴大到所有太空實體(不論是否得到聯(lián)邦政府資助),禁止太空相關的實體與中國科學家、企業(yè)進行科學與技術合作。2021年6月,NASA局長尼爾森(Bill Nelson)明確表態(tài)要讓《沃爾夫修正案》永久化。

為保障美國太空供應鏈安全,美國太空軍通過2017年成立的太空企業(yè)聯(lián)盟(Space Enterprise Consortium,?SpEC)購買太空企業(yè)的產品與服務。2021年,太空軍與該聯(lián)盟簽訂了10億美元合同。?太空軍通過太空企業(yè)聯(lián)盟把大部分合同授予非傳統(tǒng)供應商,促進其提高包括網(wǎng)絡安全在內的各種安全標準,同時也鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新,不再從國外尤其是非盟國進口相關技術或服務,保證美國太空產品或技術的供應鏈完整與安全。更重要的是,美國通過這種方式培育太空新技術與新工藝,可以為美國贏得全面太空技術優(yōu)勢,以更好地服務其太空軍事霸權。

美國希望通過打造太空全面技術優(yōu)勢,封堵包括網(wǎng)絡安全在內的各種風險漏洞,確立其主導的太空規(guī)則,構建有利于美國的太空秩序。目前,太空多極化趨勢極為明顯。美國認為太空多極化趨勢打破了冷戰(zhàn)時代美蘇稱霸太空的局面,各國擁有多種反太空武器與能力,提出了諸多太空規(guī)則倡議,挑戰(zhàn)了美國太空規(guī)則制定權,對美國利益造成威脅。?在這種情況下,美國希望打造完整的太空產業(yè)鏈與更加先進的太空技術,解決太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題,并從“實力地位”出發(fā)建立以美國的規(guī)則為主導的太空秩序。拜登政府執(zhí)政以來多次強調建立基于規(guī)則的國際秩序。在太空治理方面就是建立以美國為主導的太空規(guī)則與秩序。以探索月球規(guī)則為例,2020年10月,美國政府推出《阿爾忒彌斯協(xié)定》,?試圖以此取代冷戰(zhàn)時代簽訂的《月球協(xié)定》。到2022年4月,包括美國在內的18個國家簽署了該協(xié)定。它們企圖壟斷月球資源的開采,以保護開采區(qū)安全(Safety)為由謀求月球主權。為實現(xiàn)這一圖謀,美國正推進地球靜止軌道到月球軌道之間的地月空間控制戰(zhàn)略。?就太空軍備控制而言,美國不反對太空武器化,而是主張對太空行為進行控制。?美國由此推出了太空交通管理概念,慫恿與支持英國在聯(lián)大提出“負責任太空行為”倡議等。凡此種種,美國企圖借助其在太空攻防能力與太空武器在內的全面太空技術優(yōu)勢,謀求構建美國主導的太空規(guī)則與秩序。

冷戰(zhàn)結束以來,美國歷屆政府視網(wǎng)絡安全為國家安全的重要領域,制定了一系列與網(wǎng)絡安全相關的戰(zhàn)略和具體舉措。從特朗普政府時期開始,美國各界密切配合,回應對太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全所做的評估,力求實現(xiàn)其戰(zhàn)略目標。

第一,特朗普政府頒布“太空政策指令-5”(SPD-5),要求相關部門采取最佳網(wǎng)絡安全政策。2020年9月,時任總統(tǒng)特朗普簽署“太空政策指令-5”,即《太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全原則》。?該指令認為,影響太空系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡攻擊包括“欺騙傳感器數(shù)據(jù)、損壞傳感器系統(tǒng)、干擾或發(fā)送未經授權的命令以進行指導和控制、輸入惡意代碼、進行拒止服務攻擊”等。為此,該指令要求太空系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡工程來開發(fā)與運作,太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全遵循網(wǎng)絡空間的最佳做法與行為規(guī)范,進行邏輯或物理隔離,定期升級補丁等。該指令還要求運營商和所有者從“可靠的供應商”采購零部件,識別可能被非盟友惡意使用的零部件,試圖強化工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全與供應鏈安全。

第二,頒布《國家太空政策》,在盟國與公私伙伴關系中構筑太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全屏障。2020年12月頒布的《國家太空政策》強調,美國要制定戰(zhàn)略以應對潛在的對手對美國及其盟友的關鍵基礎設施的太空分系統(tǒng)進行的有目的干擾或攻擊。?《國家太空政策》特別要求加強與太空相關的科學、技術、工業(yè)基地供應鏈的安全性、完整性與可靠性;加強國內公私合作、國際盟友合作,消除對非盟友供應商的依賴,以確保供應鏈的安全。

第三,頒布網(wǎng)絡安全行政令與備忘錄,消除公私網(wǎng)絡安全威脅的信息共享屏障,強化工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全與供應鏈安全,封堵衛(wèi)星部件生產中的網(wǎng)絡安全漏洞。科洛尼爾(Colonial Pipeline)石油運輸管道遭到網(wǎng)絡攻擊之后,拜登政府于2021年5月12月頒布“改善國家網(wǎng)絡安全”行政令,?要求聯(lián)邦政府改善整個國家的網(wǎng)絡安全,包括提高網(wǎng)絡安全標準,強制采用多因素身份驗證與加密,使用安全云服務與零信任架構(Zero-Trust?Architecture),改善軟件供應鏈安全等。2021年7月,拜登總統(tǒng)簽署“改善關鍵基礎設施控制系統(tǒng)網(wǎng)絡安全”的國家安全備忘錄,?要求工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡威脅的可視化,以便及時探測、發(fā)出警告,保護美國關鍵基礎設施。2022年1月,拜登總統(tǒng)簽署國家網(wǎng)絡安全備忘錄,責令國家安全部門應切實遵守2021年5月的網(wǎng)絡安全行政令,并規(guī)定具體時間表與實施指南。?這些行政令、備忘錄直接或間接提升了太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全標準。

美國政府通過上述方式,從國家頂層逐步將太空系統(tǒng)納入關鍵基礎設施范圍,把太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全納入關鍵基礎設施的網(wǎng)絡安全標準,同時消除網(wǎng)絡安全的信息共享屏障,將供應鏈、工業(yè)控制系統(tǒng)納入網(wǎng)絡安全基線。

第一,針對太空系統(tǒng)沒有網(wǎng)絡安全標準化框架的現(xiàn)狀,美國國土安全部與商務部等部門合作制定了有關網(wǎng)絡安全標準。國土安全部網(wǎng)絡和基礎設施局視“太空政策指令-5”等為加強太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的機會,設立跨部門工作組,加強與使用太空系統(tǒng)的工業(yè)部門及政府部門(如NASA、NOAA等)之間的協(xié)調,尤其是與商務部的國家標準與技術研究所(National Institute of Standards and Technology)以及商務部的商業(yè)太空辦公室(Office of Space Commerce)合作,制定有關標準與最佳規(guī)范。首先,商務部從太空軍接管商業(yè)太空態(tài)勢感知工作。太空態(tài)勢感知不僅涉及太空碎片等問題,也包括太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題。美國商務部與國家海洋和大氣管理局(NOAA)合作,為商業(yè)衛(wèi)星與太空供應商制定了太空數(shù)據(jù)開放式存儲庫(Open Architecture Data Repository of Space Data)。其次,商務部專門制定太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全標準,即NIST800-160。?這個標準將系統(tǒng)安全工程方法、實踐與技術引入到太空系統(tǒng)和軟件工程中。再次,商務部為全球定位導航系統(tǒng)特制網(wǎng)絡安全規(guī)范文件。?文件要求使用定位、導航、授時信息的用戶,提供信息需求(Request for Information,?RFI)以利管理。

第二,國土安全部與產業(yè)界共同努力,為太空領域提供威脅信息共享服務與設立網(wǎng)絡安全標準。2019年美國國土安全部在科羅拉多斯普林斯國家網(wǎng)絡安全中心(National Cybersecurity Center in Colorado Springs)組建了太空信息共享與分析中心(Space?Information Sharing and Analysis Center,?Space ISAC)。作為信息交流與推行最佳實踐的平臺,以及企業(yè)與政府直接溝通的渠道,該中心致力于推動美國與盟友之間在太空領域的協(xié)作。這是商業(yè)太空領域對抗網(wǎng)絡威脅的重要舉措。?當然,還有專門致力于太空安全的機構也在為網(wǎng)絡安全勞心費力。例如,軌道安全聯(lián)盟(Orbital Security Alliance)為小型太空公司量身定做了一套詳細的商業(yè)太空系統(tǒng)安全指南。?該指南提出了網(wǎng)絡安全準則,要求采用多因素身份驗證。

第三,專門機構舉辦太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全培訓并提供安全認證服務。太空網(wǎng)絡安全培訓與認證的迫切需要促使一些培訓機構開設了太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全培訓課程。除了ISAC等機構承擔部分培訓任務外,國際太空與安全專家學會(International Society of Space and Security Specialists,?IS4)也開展了太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全培訓工作。作為國際注冊太空和安全專業(yè)人員協(xié)會的成員,國際太空與安全專家學會是全球唯一一家太空網(wǎng)絡安全認證機構。

針對太空系統(tǒng)未納入關鍵基礎設施領域的問題,2021年6月,美國眾議院民主黨議員泰德·劉(Ted?Lieu)與共和黨議員肯·卡爾弗特(Ken?Calvert)提出兩黨提案《太空基礎設施法案》(Space Infrastructure Act),旨在將太空系統(tǒng)納入國土安全部第17個關鍵基礎設施部門。一旦該法案通過,國土安全部的網(wǎng)絡安全標準將在太空系統(tǒng)領域得到貫徹。?同時,國會試圖把太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全標準從自愿性要求變?yōu)閺娭菩粤x務。馬克·華納(Mark Warner)等三名參議員提交了一項兩黨提案,即《國土安全部工業(yè)控制系統(tǒng)能力增強法案》(DHS Industrial Control Systems Capabilities Enhancement Act)。?該法案已經獲得通過,賦予國土安全部更大權限,在關鍵基礎設施領域與工業(yè)控制系統(tǒng)領域全面推廣網(wǎng)絡安全標準。

美國頒布、執(zhí)行上述強化太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全措施的一個重要內容,是加強太空系統(tǒng)部件、工業(yè)控制系統(tǒng)與太空網(wǎng)絡系統(tǒng)的供應鏈安全。首先,制定嚴格的質量保障準則。政府、私人實體采購太空系統(tǒng)部件,除了嚴格執(zhí)行政府的有關網(wǎng)絡安全標準外,還要執(zhí)行NASA有關太空供應鏈的質量保障準則(Quality Assurance Discipline)。為此,2013年NASA組建供應鏈風險管理(Supply Chain Risk Management)機構,并與聯(lián)邦調查局合作以識別、評估和消除試圖進入該機構供應鏈的網(wǎng)絡間諜或破壞風險。2019年10月,供應鏈風險管理機構組建安全與任務保障辦公室(Office of Safety and Mission Assurance,?OSMA)具體負責執(zhí)行質量保障準則。其次,按照美國標準加強與盟國太空供應鏈合作。這個任務由NASA安全與任務保障辦公室的國際航空航天質量小組(International Aerospace Quality Group,?IAQG)來完成。該機構負責管理、協(xié)調與公布太空系統(tǒng)供應鏈的質量管理系統(tǒng)(Quality Management Systems),即AS9100。2020年4月,NASA通過AS9100,只有采納這一標準的盟國產品才有可能進入美國市場。

上述措施提升了美國太空供應鏈的可視化與控制力,增強了美國與伙伴國的太空攻防領域合作。然而,在美國和盟國太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全提升的同時,非盟友國的太空系統(tǒng)則因嚴格的出口管制而難以進入美國及其盟國的市場。

政府、國會、產業(yè)界為美國的太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全制定了最低安全標準,而作為美國太空霸權的基石,軍方的太空系統(tǒng)網(wǎng)絡(包括軍方自身的太空系統(tǒng)與租用的商業(yè)太空系統(tǒng))則需要一個更高、更全面的安全標準。

美國的軍隊、情報系統(tǒng)大量使用衛(wèi)星,對太空系統(tǒng)的依賴程度遠超任何國家,因此保護太空系統(tǒng)的安全至關重要。作為軍方太空系統(tǒng)的最大用戶,保護太空系統(tǒng)安全是太空軍的重要職能之一。為了便于快速決策,不論是進攻還是防御,太空軍致力于打造數(shù)字化軍種,目的就是保護美國太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全。自2018年太空軍成立以來,美國就開始謀求將太空軍變?yōu)閿?shù)字化軍種。?2021年5月太空軍司令部公布的《數(shù)字軍種構想》力圖把太空軍構建為創(chuàng)新、數(shù)字化的主導軍種。?為此,太空軍采用數(shù)字工程系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)云,將數(shù)據(jù)儲存在特定空間。一方面,軍方、政府、產業(yè)界合作,在數(shù)據(jù)平臺中審查各種程序,便于采購決策;另一方面,數(shù)據(jù)云便于戰(zhàn)地司令部利用數(shù)據(jù)快速決策,為美軍獲取戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術先機,從而贏得軍事勝利。

美軍希望把太空軍變成世界上首支數(shù)字化軍種,作為美國數(shù)字化現(xiàn)代化戰(zhàn)略的試驗田。?軍方視數(shù)據(jù)為支柱,要求太空軍做到“在任何時間、任何安全級別、世界任何地方”隨時可用, 并利用可視化數(shù)據(jù),封堵包括網(wǎng)絡安全在內的漏洞與安全風險,做出適當?shù)墓シ罌Q策以贏得軍事勝利。

理論上,數(shù)字化的太空軍又為潛在對手提供了網(wǎng)絡攻擊的機會。這需要太空軍全方位加強太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡建設。在數(shù)字化轉型過程中,太空軍把太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全作為關鍵一環(huán)。為此,太空軍太空與導彈中心(Space and Missile Systems Center, SMC)從采購方面著手相關工作。?2020年10月,太空與導彈中心選擇三個項目作為試點,其中兩項是下一代通信衛(wèi)星項目,一項是可適應多種任務的模塊化衛(wèi)星總線,目的是通過嚴格的安全標準,保證衛(wèi)星與地面站點不受包括網(wǎng)絡攻擊在內的各種干擾。簡言之,太空軍用這種方式設計、開發(fā)了一種可以抵御網(wǎng)絡攻擊的軍用太空硬件。

在太空系統(tǒng)的實際采購過程中,太空軍實行零信任制度。零信任將網(wǎng)絡安全防御從基于網(wǎng)絡的安全邊界(防火墻、VPN和入侵檢測系統(tǒng)等)轉移到用戶身份、設備和個人資源。用戶每次訪問都需進行驗證、認證、授權和加密。由此,用戶的身份成為新的安全邊界。太空軍為國防承包商設立網(wǎng)絡安全成熟度模型認證(Cybersecurity Maturity Model Certification,?CMMC),保護受控的非保密信息,幫助承包商實現(xiàn)IT基礎架構現(xiàn)代化。

第一,組建太空系統(tǒng)靶場。太空與導彈中心/太空系統(tǒng)司令部所做的上述工作,只是力圖從采購角度封堵包括網(wǎng)絡安全在內的各種風險,但并不能保證衛(wèi)星上天后以及衛(wèi)星系統(tǒng)的地面站點不受網(wǎng)絡攻擊。為解決這一問題,太空與導彈中心/太空系統(tǒng)司令部設立了太空網(wǎng)絡測試靶場(Space Cyber Test Range),以檢測太空系統(tǒng)與地面站點的網(wǎng)絡安全漏洞,并找到解決辦法。該靶場為太空軍測試、評估、訓練提供了可靠、真實的網(wǎng)絡空間環(huán)境,為國家網(wǎng)絡靶場(National?Cyber Range, NCR)基礎設施開發(fā)了新穎的數(shù)字環(huán)境。實際上,該靶場就是專門針對太空系統(tǒng)的獨特性而量身定制的測試工具,目的是找到正在開發(fā)、建造的新型衛(wèi)星的網(wǎng)絡漏洞。該靶場預計2022年全面投入使用,2023年具備全面行動能力。

第二,多手段提升保護太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的能力。即便有了太空網(wǎng)絡靶場,經由太空軍太空與導彈中心/太空系統(tǒng)司令部數(shù)字化、標準化采購系統(tǒng)購買的衛(wèi)星仍可能存在網(wǎng)絡靶場檢測不出的安全漏洞。因此,太空軍發(fā)起太空網(wǎng)絡攻擊游戲邀請賽,同時邀請網(wǎng)絡安全公司參與建設太空軍的網(wǎng)絡靶場。就前者而言,軍方希望通過黑客找到衛(wèi)星系統(tǒng)的網(wǎng)絡漏洞。例如,2020年5月,美國空軍向黑客發(fā)出邀請,參加“攻擊衛(wèi)星”(Hack-A-Sat)黑客大賽,以期發(fā)現(xiàn)軍事衛(wèi)星和地面站點的安全漏洞。美國軍方通過這種方式,一邊招募優(yōu)秀人才,一邊向太空工業(yè)系統(tǒng)宣傳網(wǎng)絡安全意識,希望他們能與軍方、政府密切配合,努力消除系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全風險。就后者而言,軍方與私企簽訂合同,要求其幫助建設太空網(wǎng)絡靶場或開發(fā)網(wǎng)絡游戲,以期發(fā)現(xiàn)太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全隱患。例如,位于華盛頓的曼科技公司(ManTech)已獲得軍方合同,將開發(fā)網(wǎng)絡太空戰(zhàn)游戲產品,幫助軍方發(fā)現(xiàn)太空系統(tǒng)的漏洞和軟件錯誤。?總之,美國在保護太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全方面,始終貫徹軍民融合思路,充分挖掘民間力量為軍事服務。

第三,組建太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻防軍力。不論是數(shù)字太空網(wǎng)絡靶場,還是網(wǎng)絡太空戰(zhàn)游戲,都是未雨綢繆的行為。太空軍也為現(xiàn)實中太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全漏洞做好準備,組建“太空德爾塔6”,專門應對太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全威脅,確保太空軍的網(wǎng)絡安全。該部隊的主要任務是通過衛(wèi)星控制網(wǎng)絡,提供持續(xù)的太空利用以及組織網(wǎng)絡太空作戰(zhàn)的能力。2020年7月,該部隊在原空軍基礎上組建完畢。為提升其太空系統(tǒng)網(wǎng)絡保護能力,太空軍從其他軍種調入了諸多網(wǎng)絡人員。為保證美軍整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全,真正實現(xiàn)跨域作戰(zhàn)任務,2021年4月美軍籌劃組建了一個專門的聯(lián)合網(wǎng)絡中心,以促進美國太空軍司令部、網(wǎng)絡司令部與戰(zhàn)略司令部之間網(wǎng)絡作戰(zhàn)能力的整合。

為了確保數(shù)字化轉型順利,美國的太空軍需要大量數(shù)字化人才。太空軍一方面招募此類人才,另一方面也對存量與增量人員進行培訓。根據(jù)吉姆·克里德(Kim?Crider)少將透露的消息,未來招聘的太空軍戰(zhàn)士必須擁有數(shù)字化專業(yè)學位;此外,太空軍還為現(xiàn)有人員提供在線學習平臺,并跟蹤他們的數(shù)字技術水平的進展。?值得注意的是,太空軍利用空軍的數(shù)字大學(Digital?University)培養(yǎng)人才。美國空軍為了推動數(shù)字化空軍戰(zhàn)略,組建了在線數(shù)字大學,加強對一線IT和網(wǎng)絡安全士兵的培訓。?太空軍也順勢借助該大學來培訓數(shù)字化人才。

實際上,美軍強化太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全,與其將太空視為軍事作戰(zhàn)域(Operational Domain)緊密相關。2011年,美軍即認為太空已進入“擁擠”(Congested)、“競爭”(Contested)與“對抗”(Competitive)的“3C”時代。?但美國認為自己在太空的所謂“戰(zhàn)略克制”并未換來俄羅斯、中國等的克制,因此美國需調整太空政策。?2018年3月,特朗普政府發(fā)布《國家太空政策》,明確強調太空是一個戰(zhàn)爭作戰(zhàn)域(War Fighting Domain),要求美軍把保護延伸到私人太空資產。?美國政府也要求北約為其政策背書。?從“3C”到“作戰(zhàn)域”的轉變,表明美國對太空安全環(huán)境的認識已經發(fā)生重大轉變,給予巨大安全關切。尤其是隨著俄羅斯與中國太空實力的日益上升,美國認為太空安全越來越具有不確定性,風險與威脅程度越來越高,直接威脅到美國的太空霸權與太空規(guī)則制定話語權。為此,美國認為需要封堵太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全漏洞,以提升美軍跨域威懾與作戰(zhàn)能力。

太空與網(wǎng)絡彼此依賴,是國家政治、經濟、金融、社會與軍事的關鍵基礎設施。美國依賴網(wǎng)絡空間與太空系統(tǒng)的程度遠超其他任何一國,高度依賴就意味著要承擔巨大的安全風險。就太空系統(tǒng)而言,美國也面臨網(wǎng)絡安全風險,從太空系統(tǒng)的地面系統(tǒng)與運載系統(tǒng),到在軌運行與部件生產,都存在被潛在對手、黑客利用網(wǎng)絡進行攻擊的可能。封堵太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全漏洞,為美國所急需,為此,將太空系統(tǒng)列為關鍵基礎設施并強制私人太空公司遵守網(wǎng)絡安全標準等就具有必然性。

太空實力是美國霸權的堅實技術與軍事基礎,太空領域出現(xiàn)重大漏洞與安全風險,無疑會動搖美國霸權。因此,隨著商業(yè)太空技術與服務的廣泛應用,強化太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全是美國的必然之舉。在此過程中,美國政府、國會、軍方與私人實體結成伙伴關系,力圖封堵太空系統(tǒng)的各種網(wǎng)絡安全漏洞。雖然一個國家采取措施強化太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全屬于主權范圍內的權力,但美國卻將所謂中國與俄羅斯攻擊其太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全作為托詞,來掩蓋其謀求太空(軍事)霸權的實質。

美國借助強化太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全,一方面意在構筑應對他國的反太空能力,從而贏得大國競爭背景下的戰(zhàn)略、戰(zhàn)役與戰(zhàn)術各層面的軍事勝利。另一方面旨在強化本國的太空產業(yè)供應鏈安全與工業(yè)控制系統(tǒng)安全,實現(xiàn)制造業(yè)復興目標,增強本國的經濟與科技競爭力,并防止非盟國竊取其太空系統(tǒng)的先進技術。此外,美國希望借著強化太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的機會,謀取制定太空規(guī)則的主導權。對霸權國而言,以本國主導的規(guī)則形成的秩序是霸權體系的重要組成部分,也是其核心利益。因此,美國希望太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全措施能鞏固與提升其在太空領域的領導地位,形成全面太空優(yōu)勢,并將此整合進美軍作戰(zhàn)系統(tǒng),使美軍能夠在全域作戰(zhàn)并贏得軍事勝利;繼而以此為基礎,制定美國主導下的太空治理規(guī)則,構建符合其利益的太空秩序與太空格局。

美國力圖封堵太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全漏洞也會對全球太空格局產生重要影響。簡單地說,一旦美國解決了太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題,建立起強大的太空系統(tǒng)網(wǎng)絡攻防能力,其太空行動將更加自由,將對其他國家太空資產形成更大的挑戰(zhàn)與威脅?;诎踩Ь车倪壿?,迫使別國發(fā)展相應的反制措施,太空軍備競賽就很難遏制,太空治理規(guī)則也將難以確立。太空領域的國際行為體為強化太空攻防能力,必然制定相應的戰(zhàn)略來發(fā)展太空實力。2021年9月英國公布《國家太空戰(zhàn)略》,旨在制定太空規(guī)則,實施太空控制,促進太空系統(tǒng)發(fā)展,使英國成為太空領域的領導者。?隨著各國太空實力的提升,為謀求有利于自己的太空治理規(guī)則,各種治理規(guī)則和倡議將相互競爭,給太空治理共識的達成增加實際障礙。

事實上,美國強化太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全,也會推動“顛覆性技術”的發(fā)展,進一步提升美國科技實力。在科技發(fā)展預期中,美國將太空與網(wǎng)絡一體化集成作為推動科技發(fā)展的重要手段。2016年8月,美國空軍太空司令部認為未來10—30年在太空與網(wǎng)絡空間的交叉領域需要攻克多項關鍵技術難題,其中包括人工智能、認知電子戰(zhàn)與先進數(shù)據(jù)技術分析等3大類共11項核心技術,系統(tǒng)集成太空與網(wǎng)絡以提升美國整體戰(zhàn)場態(tài)勢感知、指揮與控制能力、作戰(zhàn)效能。?同時,美軍正式研發(fā)新技術,改善GPS的定位與導航、授時能力,解決傳統(tǒng)GPS易遭網(wǎng)絡攻擊的問題。?所有這些舉措可能會導致未來在太空與網(wǎng)絡態(tài)勢感知、太空與網(wǎng)絡攻防技術以及太空操作等方面出現(xiàn)“顛覆性技術”。例如,太空探索技術公司(SpaceX)的“星鏈”衛(wèi)星在一定程度上讓美國跨越5G時代邁入6G時代。這些技術即使仍不是“顛覆性技術”,但也足以提升美國科技實力,為美國在太空技術、網(wǎng)絡技術等高技術方面與中國進行精準脫鉤奠定基礎。此外,美國強化與盟國的太空產業(yè)鏈安全國際合作,意在構筑所謂的“民主國家科技聯(lián)盟”,遏制中國高新技術的發(fā)展。

第一,中國應加強包括制造太空系統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)安全在內的太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全。太空資產事關政權穩(wěn)固、國家安全、經濟安全、金融安全等。從理論上講,太空系統(tǒng)與網(wǎng)絡空間系統(tǒng)更加緊密的結合意味著太空系統(tǒng)遭受網(wǎng)絡攻擊的可能性進一步增大。因此,中國沒有理由不重視太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全。2019年《新時代的中國國防》白皮書傳遞了中國努力強化太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的信號,“太空是國際戰(zhàn)略競爭制高點,太空安全是國家建設和社會發(fā)展的戰(zhàn)略保障。著眼和平利用太空,中國積極參與國際太空合作,加快發(fā)展相應的技術和力量,統(tǒng)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?!?加快發(fā)展相應技術和力量,跟蹤太空發(fā)展態(tài)勢的要求,就包含應對太空系統(tǒng)所面臨的網(wǎng)絡安全威脅。要確保太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全,就必須強化中國的工業(yè)控制系統(tǒng)的安全,以及強化與太空產業(yè)供應鏈。伊朗濃縮鈾的離心機受到“網(wǎng)震”病毒攻擊,導致其核工業(yè)遭受巨大損失,這告誡我們必須高度重視太空系統(tǒng)生產、運行的工業(yè)控制系統(tǒng)的安全。太空供應鏈的安全也應立足于國內,依靠國外提供太空系統(tǒng)的部件或服務,都會對中國太空系統(tǒng)造成潛在安全威脅。

第二,中國也應將太空系統(tǒng)與網(wǎng)絡空間進行一體化系統(tǒng)集成,提升太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻防能力。太空系統(tǒng)與網(wǎng)絡空間高度依賴、相互滲透,太空系統(tǒng)與網(wǎng)絡空間一體化的系統(tǒng)集成已成為趨勢。未來的戰(zhàn)爭一定是海、陸、空、網(wǎng)、天、電一體化的軍事較量?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭不僅是暴力的對抗,也是信息的對抗。太空與網(wǎng)絡在信息收集、處理、分發(fā)等方面具有無與倫比的優(yōu)勢,可謂信息流決定著軍事行動的成敗。鑒于太空已經成為作戰(zhàn)域,中國需要從戰(zhàn)略高度思考太空與網(wǎng)絡安全問題,即不能僅將太空力量作為其他軍兵種的戰(zhàn)略支援力量來對待,更應從獨立作戰(zhàn)角度進行謀劃。這需要將太空系統(tǒng)與網(wǎng)絡技術進行一體化系統(tǒng)集成,并整合進其他軍兵種的武器系統(tǒng),形成陸、海、空、網(wǎng)、天、電的一體化威懾能力與整體作戰(zhàn)效能。解決這個問題的關鍵,仍需要從頂層設計出發(fā),舉國上下合力,推動“顛覆性技術”的發(fā)展。

第三,中國要在太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全規(guī)則上發(fā)出自己的聲音。太空系統(tǒng)用于軍事領域,已經對國際人道法造成了諸多困境。太空武器化、太空戰(zhàn)場化無疑讓包括外層空間相關法律在內的現(xiàn)有國際法面臨更大挑戰(zhàn)。有關行為體試圖在此領域發(fā)聲,力圖說明太空軍事利用的法律適用問題。例如,2016年5月,加拿大麥吉爾大學法學院航空與空間法研究中心發(fā)布《外空軍事利用國際法適用手冊》(Manual on International Law Applicable to Military Uses of Outer Space,?MILAMOS),試圖規(guī)范太空的軍事利用;?北約卓越合作網(wǎng)絡防御中心(Cooperative Cyber Defence Centre of Excellence, CCDCOE)先后制定了兩版《塔林手冊》,試圖解決網(wǎng)絡空間這個灰色領域的武裝沖突問題。不論是利用太空系統(tǒng)對網(wǎng)絡進行攻擊,還是利用網(wǎng)絡攻擊太空系統(tǒng),都使灰色地帶問題更為凸顯。為保證太空事業(yè)和平發(fā)展以及長期可持續(xù)利用,國際社會應發(fā)出倡議以規(guī)范太空系統(tǒng)的網(wǎng)絡行為?!?021年中國的航天》白皮書同樣表示,“加強國際空間法研究,積極參與外空國際規(guī)則制定”。在規(guī)范太空系統(tǒng)網(wǎng)絡安全行為方面,積極發(fā)出中國倡議,是中國作為太空大國的體現(xiàn)。在此過程中,中國要堅持多邊主義立場,在聯(lián)合國框架下開展相關太空外交,努力推動磋商,為形成目標共識貢獻中國智慧,在太空領域推進人類命運共同體建設。

[責任編輯:孫震海]

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