赛博空间的发展与 赛博空间作战
赛博空间的发展与赛博空间作战
摘 要:赛博空间是维护美全的关键因素。本文主要介绍了赛博空间的由来和演进、定义与特点、实现赛博空间作战能力的主要手段以及赛博空间对抗的理论与技术。 关键词:赛博空间;赛博空间作战;作战能力;理论技术;启示
一、 Cyberspace的由来和演进
Cyberspace是加拿大作家威廉•吉布森(William Gibson)1984年在其科幻小说《神经症漫游者》(Neuromancer)中创造的一个词语。20世纪90年代,学术界对Cyberspace概念进行了不断的探讨,当时形成的看法是,Cyberspace基本与互联网(internet)同义。
进入21世纪后,Cyberspace逐渐得到美国和军方的广泛重视,并随着对其认识的不断深入而多次对其定义进行修订。2003年2月,布什公布《保护Cyberspace国家战略》中,将Cyberspace定义为“由成千上万了互联的计算机、服务器、路由器、转换器、光纤组成,并使美国的关键基础设施能够工作的网络,其正常运行对美国经济和至关重要。”
2006年12月,美国参联会发布《Cyberspace行动国家军事战略》,指出:“Cyberspace是指利用电子学和电磁频谱,经由网络化系统和相关物理基础设施进行数据存储、处理和交换的域”。
2008年3月,美国空军发布《美空军Cyberspace战略司令部战略构想》,指出:“Cyberspace是一个物理域,该域通过网络系统和相关的物理性基础设施,使用电子和电磁频谱来存储、修改或交换数据。Cyberspace主要由电磁频谱、电子系统以及网络化基础设施三部分组成。”参见图1。
由此可见,对Cyberspace的认识经历了从传统的网络空间概念到一种涵盖所有电磁频谱的物理领域的过程。
图1 Cyberspace主要组成示意图
二、 赛博空间的定义及特点
(一)定义
通俗的说,赛博空间与陆、海、空、天领域一样,是由电磁频谱、电子系统以及网络化基础设施组成的一个作战领域。这一概念的广度令人吃惊,美国空军参谋长迈克尔·莫斯利曾开玩笑说赛博空间囊括了从“直流电到可见光波”的一切东西。
根据《美国国防部军事词汇辞典》,赛博空间是信息环境内的全球领域,它由的信息技术基础设施网络组成,包括因特网、电信网、计算机系统以及嵌入式处理器和控制器;赛博空间作战是赛博能力的运用,其主要目的是在赛博空间内或通过赛博空间实现军事目标或军事效果。这类行动包括支持全球信息栅格运行和防御的计算机网络行动和行为。
从目前对“赛博空间”的最新定义可以看到,“赛博空间”已从单纯的计算机网络扩展到无形的电磁频谱,是处于电磁环境中的一种物理领域。因此,在赛博空间中的战斗并非创造虚拟效果或在某种虚拟现实中攻击敌人,而是包括了物理作战,将产生非常真实的作战效果。赛博空间内的战斗,可以是持久或短暂的、动能或非动能、致命或非致命的。既可以使敌方人员死亡或受伤,也可以通过非致命方式直接阻止敌方的军事行动。同时赛博空间的作战行动直接影响了敌方指挥系统对的指挥控制甚至火力攻击的能力。
值得注意的是,美国空军关于赛博空间的新定义具有作战领域观点上的重大意义。从战略理论观点来讲,对称之为“处女地”的赛博空间发出警告是合适的。正如有关人士说的,“如果你对一幢房屋投掷一枚,我们可以十分清楚地了解其直接与间接损害有多大。如果你进人并瘫痪某个地方特别是涉及的服务器,我们就很难清楚可能的后果。”(二)特点
由于赛博空间与电磁频谱和网络化系统密切相关,这决定了赛博空间具有一些与陆、海、空、天领域所不同的特点,主要包括以下几个方面:
1. 技术创新性
赛博空间是唯一能够动态配置基础设施和设备操作要求的领域,将随着技术的创新而发展,从而产生新的能力和操作概念,便于作战效果在整个赛博空间作战中的应用。
2. 不稳定性
赛博空间是不断变化的,某些目标仅在短暂时间内存在,这对进攻和防御作战是一项挑战。敌方可在毫无预兆的情况下,将先前易受攻击的目标进行替换或采取新的防御措施,这将降低己方的赛博空间作战效果。同时,对己方赛博空间基础设施的调整或改变也可能会暴露或带来新的薄弱环节。
3. 无界性
由于电磁频谱缺乏地理界限和自然界限,这使得赛博空间作战几乎能够在任何地方发生,可以超越通常规定的组织和地理界限,可以跨越陆、海、空、天全领域作战。
4. 高速性
信息在赛博空间内的移动速度接近光速。作战速度是战斗力的一种来源,充分利用这种近光速的高质量信息移动速度,就会产生倍增的作战效力和速率。赛博空间能够提供快速决策、指导作战和实现预期作战效果的能力。此外,提高制定和决策的速度将有可能产生更大的赛博空间作战能力。
三、 赛博空间的发展及军事理念转变
(一)赛博空间的发展
美国国防信息基础设施(DII)历经几个重要的发展阶段,逐步改造、更新、进化到建立赛博空间环境,形成赛博作战能力。
DII是用于满足美国在各种军事作战范围内对信息处理和传输需求的网络,它集通信网、计算机、软件、数据库、应用程序、武器系统接口、数据、安全服务及其它服务为一体,包括通信基础设施、计算基础设施、公共应用软件、功能应用软件等。1995年,美军提出一体化C4I概念,启动国防信息基础设施公共操作环境(DII-COE)建设,意图实现无障碍地提供安全信息,确保适当机构,适当时机,统筹适当资源,采取适当行动。1996年提出了指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察系统(C4ISR),整合各类侦察、监视传感器进入C4I系统,打破“烟囱”屏障,实现“从传感器到射手”的作战能力。根据信息栅格技术及其军事领域应用的发展,1999年美国国防部提出了全球信息栅格(GIG),2003年公布了《全球信息栅格体系结构2.0版》,以DISN为骨干,整合各军种军事信息系统,连成“网络的网络”,建设成为符合GIG要求的“系统之系统”式公共操作环境,即GIG SoS-COE。目前GIG带宽扩展计划(GIG-BE)已完成,实现了近100个骨干节点的无缝宽带高速互联,联合战术无线电系统(JTRS)与转型通信卫星项目(TSAT)也取得了阶段性进展,网络中心企业服务(NCES)项目相关的16种技术服务基本实现,实现了GIG 1.0提出的全部作战能力,并将有步骤地投入使用。
2008年,美军正式成立空军赛博司令部,定义赛博空间为整个电磁频谱空间,将DII从狭义信息域扩展到广义认知域,实现从信息域到赛博(Cyber)域的跨越。作战人员能利用掌控的技术实现在时域、空域、频域中的对抗,使作战系统的复杂性发生质的变化。 2009年,美国空军组建了赛博作战,能够联合力量进行精确打击、精密导航、可靠通信、透视战场和保护网络。同年,美军完成了第5次“施里弗”(Schriever)太空战军事演习,主要集中于太空和赛博空间的整合、对太空态势感知存在至关重要的需求、联合参与者的军力倍增能力,以及把商业太空能力融入整体作战中的需求。标志着美国最先提出赛搏战概念,也最先应用于实战。
2010年,美军评估赛博作战及其作战中心已经达到了“就绪”水平,具备了赛博空间作战的初始作战能力(IOC),意味着美军具备了执行任务关键元素的能力。同年5月,美军完成了第6次“施里弗”太空演习,美国、澳大利亚、加拿大及英国的30家机构大约550名军事、民事专家参加。演习目的为研究太空与赛博空间的候选方案、能力,以及军力
姿态,以便满足未来需求;调查太空与赛博空间对未来威慑战略的贡献;探寻一体化的规划程序,以举国之力,保护并实施太空与赛博空间领域的运行。 (二)军事理念的转变
1996年,美军参联会发表了《2010年联合构想》(JV2010),提出要能创造和充分利用信息优势来取得全谱优势,就必须构建一体化的、复合的武器装备系统,特别是建立通用的C4ISR系统,在全球的任何地区、在任何情况下都能够搜集、处理和不间断地发送准确、可靠的信息。全球联网有助于实现“四个任何”(any),即在任何时刻,任何地点,将任何信息送到任何人手中,从而有助于消除战争迷雾。但是,面对过多的信息,决策者会感到没有足够时间分析判断、定下决心,希望能有一目了然的决策显示屏,能直接从地图、报表和文件中获取信息、感知和判断。因此,美军参联会在2000年发表的《2020年联合构想》(JV2020)中,将“谋求信息优势”的目标改为“谋求决策优势”,相应地将手段从“四个任何”改为“五个恰当”(right),即在恰当的时间,恰当的地点,将恰当的信息,以恰当的形式送交给恰当的接收者,同时要压制敌方谋求同样能力的企图。为适应认识的提升和技术的发展,美军仍进一步进行修改和完善。
2008年,美军对赛博空间的概念、任务及实施等方面进行了阐述,核心观点是通过对赛博空间的控制来确保攻击敌人,并确保免受敌人攻击的行动自由,是维护美全的关键因素。美军认为夺取赛博空间优势的关键是实现跨越整个电磁频谱的“3个全球能力”,即全球警戒、全球到达和全球作战能力。
四、 实现赛博空间作战能力的主要手段
美军认为,以获得“制网权”为目标的赛博空间作战必须为指挥官提供关于执行决策、促进作战以及把握作战机遇等方面的增强性手段,并阻止敌方拥有同样的能力。基于此,美国空军赛博司令部(Air Force Cyber Command)的任务实施包括三个方面,即利用赛博空间、控制赛博空间和建立赛博空间。 (一) 利用赛博空间
利用赛博空间主要指美国空军赛博司令部将权衡己方的电磁频谱作战,并阻止敌方利用赛博空间,实现赛博空间作战能力与陆、海、空、天作战同步化和一体化。利用赛博空间包括赛博空间攻击和武力增强作战,赛博空间攻击有助于美军获得确保作战行动自由的军事优势,武力增强有助于美军实现跨领域作战以及指导赛博空间保障作战的军事优势。
赛博空间攻击作战依靠诸如定向能武器等新兴技术进行,可以实现的赛博空间作战效果包括:摧毁传感器、控制数据、削弱决策保障、中断指挥控制以及削弱武器系统等。赛博空间攻击作战的目标包括:敌方陆基、空基以及天基通信基础设施,还包括敌方武装、装备和后勤等。美国空军赛博司令部将通过赛博空间作战效果增强传统的空中优势,并将跨越电磁频谱作战,利用电磁能力对抗敌方其他领域作战装备。
武力增强作战,指美国空军赛博司令部通过监视传感器和数据集成,连接全球、战区和特别作战中心,为士兵提供全球态势感知。全球链接的指挥控制基础设施能够从地区指挥官及其他作战中心获得后方信息支援。 (二) 控制赛博空间
实现赛博空间的有效作战能力需要指挥控制系统与跨领域攻击作战保持同步,并降低己方对赛博空间的使用冲突。控制赛博空间包括赛博空间防御性对抗作战和赛博空间进攻性对抗作战。
赛博空间防御性对抗作战是指美国空军赛博司令部将保护己方和关键利益免受敌方攻击。赛博空间防御性对抗分为主动性赛博空间作战和被动性赛博空间作战,包括摧毁敌方打击力量或降低其作战效能的防御性措施部署。赛博空间防御包括在敌方打击前、打击中、打击后采取的保存、保护、恢复以及重建己方赛博空间能力的措施,具体措施包括赛博空间攻击震慑、赛博空间攻击减轻和生存能力、攻击特性、脆弱性探测与响应、数据和电子系统保护以及电磁防护与基础设施保护等。
赛博空间进攻性对抗作战将拒绝、削弱、中断、摧毁或欺骗敌方。赛博空间进攻性作战能够确保己方在赛博空间的行动自由,并同时阻止敌方获得相同的自由。赛博空间进攻性对抗作战包括电子系统攻击、电磁系统禁止与攻击、网络攻击以及基础设施攻击作战,攻击目标包括敌方陆基、空基和天基网络、电子攻击系统、网络攻击系统以及敌方。随着敌方对赛博空间的依赖度逐渐增加,赛博空间进攻性对抗作战将具有更大的作战效果。 (三) 建立赛博空间
建立赛博空间包括全球远征赛博空间作战、网络与安全作战的指挥控制以及赛博空间民用保障作战。赛博空间内的有效作战需要具有全球远征赛博空间作战能力和网络作战安全,确保美军及其盟军的跨领域行动自由,并敌方获得相同的自由。
全球远征赛博空间作战是指为了发展和实行全综合制空权战略保障的战略、作战和战术目标,美国空军赛博司令部将为空战中心配备经过作战培训的赛博空间操作员。同时为了支撑战区目标,美国空军还将开发赛博空间作战装备作为远征空中和空间装备的一部分,实现持续、有效作战,满足联合指挥官的战斗目标需求。美国空军赛博司令部将为联合指挥官部署和引入赛博空间作战,这些作战将根据情况服从其作战或战术控制。美国空军还将通过跨司令部、跨军种以及跨机构协调,构筑并维护灵活的赛博空间作战能力,保障战略级目标的实现。
网络与安全作战的指挥控制是指美国空军赛博司令部将与联合协同工作,通过搜索、定位、目标确定以及威胁压制实现对己方和敌方赛博空间作战的完全态势感知,并将与美国机构以及其他国家建立关系,确保安全、可行的电磁基础设施的有效性。
赛博空间民用保障作战是指美国空军赛博司令部将为关键基础设施的防御和保护提供支撑,并将通过保护敏感信息来保障国防工业基础。赛博空间的保护能力对国家经济和国土安全至关重要。美国空军赛博司令部将与联邦、州和地方以及私有企业团体联合行动,
争夺赛博空间领地,并在敌方发起威胁之前降低己方脆弱性,确保敌方利用赛博空间的破坏行为最小化,并将可能产生的损害降至最低。
五、 结束语
赛博空间是一个激烈对抗的领域。最近一段时期,赛博空间对抗攻击的例子不胜枚举。例如,在2007年以色列-叙利亚战争中“舒特”装备大显身手,2007年爱沙尼亚商业与网站遭受拒绝服务攻击,2008年8月俄罗斯人侵格鲁吉亚之前曾有网络攻击的报道,2008年通过赛博空间相互合作对印度孟买实施攻击„„这些都显示出赛博空间力量的强大、灵活性及普遍性,也凸显出现实和潜在的脆弱性,展现了作战环境的自然特性。 实际上,不仅仅是美国,俄罗斯、德国、法国、日本等国家也都将发展赛博战能力提高到了一个新的高度。例如,北约成立赛博防御中心,出台新的赛博防御,并决定成立赛博快速反应。德国将组建赛博战。法国为加强赛博空间作战能力,成立新的信息系统安全局,专门负责预防和应对赛博攻击。另外,2009年6月25日,英国发布了首版《国家赛博安全战略》,宣布成立赛博安全办公室和赛博安全行动中心。韩国也提出在2012年成立赛博战指挥中心。印度组建了陆海空三军联合计算机应急分队,日本组建了一支主要由计算机专家组成的赛博战,台军的赛博作战力量也在日益增强。但从目前的情报资料看,这些国家和地区的赛博行动主要集中在传统以互联网为代表的网络空间内。
据悉,一些大国以本土为中心,依托海外基地和太空卫星等,大力构建全球组网、远程操控的网络空间作战体系,以有关国家军政主要网络为目标,大肆进行窃密活动,致使网络环境面临越来越严重的安全挑战。
综上所述,当前网络电磁空间信息存在的透明性、传播的裂变性、真伪的混杂性、网控的滞后性,使得网络管控面临前所未有的挑战。网络战场全球化、网络攻防常态化、网络攻心白热化等突出特点,使得科学高效地管控电磁网络空间、如何占领第五维空间战略博弈的制高点等,成为亟待解决的重大课题。
总之,对于赛博空间及其对抗,我们要高度重视,全面深入研究,力争优势。 参考文献
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[4] Chairman of The Joint Chiefs of Staff. National Military Strategy for Cyberspace Operations. December.2006