陸光宇

（北京西三環(huán)中路19號(hào) 北京 100841）

1 引言

賽博（Cyberspace）是哲學(xué)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的一個(gè)抽象概念［1～3］，指在計(jì)算機(jī)一級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)里的虛擬現(xiàn)實(shí)。根據(jù)美軍參聯(lián)會(huì)2006年出臺(tái)的《賽博空間國(guó)家軍事戰(zhàn)略》［4～5］，賽博空間定義為“通過網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)及相關(guān)的物理基礎(chǔ)設(shè)施，利用電子和電磁頻譜存儲(chǔ)、修改并交換數(shù)據(jù)的領(lǐng)域”。賽博作戰(zhàn)是賽博能力的運(yùn)用，其主要目的是在賽博空間內(nèi)或通過賽博空間實(shí)現(xiàn)軍事目標(biāo)或軍事效果。這類行動(dòng)包括支持全球信息柵格運(yùn)行和防御的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行動(dòng)和行為。在賽博空間中的戰(zhàn)斗并非創(chuàng)造虛擬效果或在某種虛擬現(xiàn)實(shí)中攻擊敵人，而是包括了物理作戰(zhàn)，將產(chǎn)生非常真實(shí)的作戰(zhàn)效果。賽博空間內(nèi)的戰(zhàn)斗，可以是持久或短暫的、動(dòng)能或非動(dòng)能、致命或非致命的。既可以使敵方人員死亡或受傷，也可以通過非致命方式直接阻止敵方的軍事行動(dòng)。同時(shí)賽博空間的作戰(zhàn)行動(dòng)直接影響了敵方指揮系統(tǒng)對(duì)部隊(duì)的指揮控制甚至火力攻擊的能力。2006年底，美國(guó)空軍宣稱將成立暫編的美國(guó)空軍賽博司令部（該司令部最終降級(jí)為第24航空隊(duì)）［6～7］；2009年6月23日，美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)宣布成立 美 國(guó) 賽 博 司 令 部 （USCYBERCOM）［8～9］；2010 年 11月，美國(guó)賽博司令部具備了完全運(yùn)作能力（FOC）［10］。但從2010年底以來，世界各國(guó)紛紛將注意力轉(zhuǎn)移到了賽博作戰(zhàn)的體系建設(shè)和效能分析技術(shù)上［11］。從賽博作戰(zhàn)裝備角度來講，盡管世界各國(guó)關(guān)于賽博作戰(zhàn)技術(shù)的分類比較混亂，但各國(guó)差距不是特別明顯。從體系建設(shè)和效能評(píng)估角度來講，不管是美國(guó)還是世界其他國(guó)家都相對(duì)缺乏，相關(guān)研究甚少，且都流于寬泛、不夠系統(tǒng)、不夠具體。因此，很有必要從體系建設(shè)角度對(duì)賽博作戰(zhàn)的效能進(jìn)行分析研究。

2 賽博作戰(zhàn)的特點(diǎn)

由于賽博空間與電磁頻譜和網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)密切相關(guān)，這決定了賽博作戰(zhàn)具有一些與陸、海、空、天領(lǐng)域中作戰(zhàn)所不同的特點(diǎn)，主要包括以下幾個(gè)方面：

1）技術(shù)創(chuàng)新性：賽博空間是唯一能夠動(dòng)態(tài)配置基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備操作要求的領(lǐng)域，將隨著技術(shù)的創(chuàng)新而發(fā)展，從而產(chǎn)生新的能力和操作概念，便于作戰(zhàn)效果在整個(gè)賽博作戰(zhàn)中的應(yīng)用。

2）不穩(wěn)定性：賽博空間是不斷變化的，某些目標(biāo)僅在短暫時(shí)間內(nèi)存在，這對(duì)進(jìn)攻和防御作戰(zhàn)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。敵方可在毫無預(yù)兆的情況下，將先前易受攻擊的目標(biāo)進(jìn)行替換或采取新的防御措施，這將降低己方的賽博作戰(zhàn)效果。同時(shí)，對(duì)己方賽博空間基礎(chǔ)設(shè)施的調(diào)整或改變也可能會(huì)暴露或帶來新的薄弱環(huán)節(jié)。

3）無界性：由于電磁頻譜缺乏地理界限和自然界限，這使得賽博作戰(zhàn)幾乎能夠在任何地方發(fā)生，可以超越通常規(guī)定的組織和地理界限，可以跨越陸、海、空、天全領(lǐng)域作戰(zhàn)。

4）高速性：信息在賽博空間內(nèi)的移動(dòng)速度接近光速。作戰(zhàn)速度是戰(zhàn)斗力的一種來源，充分利用這種近光速的高質(zhì)量信息移動(dòng)速度，就會(huì)產(chǎn)生倍增的作戰(zhàn)效力和速率。賽博空間能夠提供快速?zèng)Q策、指導(dǎo)作戰(zhàn)和實(shí)現(xiàn)預(yù)期作戰(zhàn)效果的能力。此外，提高制定決策和決策的速度將有可能產(chǎn)生更大的賽博作戰(zhàn)能力。

3 海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估流程

由于賽博作戰(zhàn)不同與傳統(tǒng)作戰(zhàn)，而且海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間組成的復(fù)雜，海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)的有效性難以估計(jì)，通過構(gòu)建海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估體系，以精確可靠地分析海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)的效能，檢驗(yàn)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效果，保證作戰(zhàn)任務(wù)的完成。海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估流程如圖1所示。

圖1 海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估過程

首先針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)應(yīng)用需求，對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)的各性能指標(biāo)屬性進(jìn)行逐層分解，建立各類因素集合，并剔除相互之間高度相關(guān)的因素，建立能綜合反映海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)能力的網(wǎng)絡(luò)防御能力、頻譜管理與控制能力、賽博空間攻擊威懾能力、賽博空間攻擊緩解與抗毀能力、數(shù)據(jù)與電子系統(tǒng)防護(hù)能力、電磁和基礎(chǔ)設(shè)施防護(hù)能力等能力的海戰(zhàn)場(chǎng)賽博指標(biāo)體系。而后針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)設(shè)計(jì)單項(xiàng)性能指標(biāo)評(píng)估算法和模型，最后通過將各項(xiàng)性能指標(biāo)的統(tǒng)一量化處理，再采用綜合評(píng)估方法計(jì)算指標(biāo)的影響／依賴權(quán)，并計(jì)算指標(biāo)的總的權(quán)重，分析海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)的綜合效能。

4 海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系構(gòu)建技術(shù)

海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)空間包括三個(gè)層次的指標(biāo)要素，即物理層、邏輯層和社會(huì)層；共有五個(gè)組成部分，即地理組件、物理網(wǎng)絡(luò)組件、邏輯網(wǎng)絡(luò)組件、賽博角色組件和人員組件。物理層包括地理組件和物理網(wǎng)絡(luò)組件。地理組件指的是網(wǎng)絡(luò)元素的地理位置。物理網(wǎng)絡(luò)組件包括支持網(wǎng)絡(luò)的各種連接器和相關(guān)的處理設(shè)備，包括所有硬件和基礎(chǔ)設(shè)施。邏輯層包括邏輯網(wǎng)絡(luò)組件，其本質(zhì)是技術(shù)性的，主要指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的邏輯連接，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以是連接到網(wǎng)絡(luò)的任何裝置。社會(huì)層由人及認(rèn)知要素組成，包括賽博角色組件和人員組件。賽博角色組件包括網(wǎng)絡(luò)上人員的身份和角色。人員組件則由網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)際人員組成。一個(gè)人可能擔(dān)負(fù)多個(gè)賽博角色。從海戰(zhàn)場(chǎng)軍事需求出發(fā)，根據(jù)未來賽博作戰(zhàn)的能力需求、要素與要素提供服務(wù)之間的關(guān)系。海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)指標(biāo)體系構(gòu)建的基本過程是：通過賽博作戰(zhàn)空間的物理層、邏輯層和社會(huì)層要素進(jìn)行分析，建立相應(yīng)層次下的網(wǎng)絡(luò)防御性能指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)攻擊性能指標(biāo)、電磁管控性能指標(biāo)和電磁調(diào)配性能指標(biāo)的屬性進(jìn)行逐層分解，初步建立各類因素集合。再在上述因素集合中，剔除相互之間高度相關(guān)的因素，使剩余的因素保持相對(duì)獨(dú)立，從而形成面向典型賽博作戰(zhàn)應(yīng)用的評(píng)估指標(biāo)體系。最后通過評(píng)估實(shí)踐，不斷修正、調(diào)整，從而不斷完善指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2 海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)指標(biāo)體系

上述指標(biāo)體系中邏輯層和社會(huì)層指標(biāo)均屬于賽博行動(dòng)的范疇，而對(duì)物理層的指標(biāo)體系是邏輯層和社會(huì)層的基礎(chǔ)。其中物理層的指標(biāo)體系分析，可以找出賽博空間中無線接口及物理鏈路中存在的漏洞，把握網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通的能力，保障信息傳輸?shù)耐〞?。?duì)邏輯層的指標(biāo)體系分析，可以分析出賽博空間在網(wǎng)絡(luò)防御體系和電磁防御體系方面可能存在的漏洞，評(píng)估的賽博作戰(zhàn)的能力。對(duì)社會(huì)層的指標(biāo)體系分析，可以分析賽博作戰(zhàn)的安全防衛(wèi)、用戶認(rèn)證和權(quán)限分配能力，為用戶順利進(jìn)入賽博空間提供保障。

5 基于指標(biāo)關(guān)系的賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估分析

海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系中其指標(biāo)之間的水平方向上的關(guān)系比較緊密，而常見的評(píng)估方法都沒有對(duì)此進(jìn)行考慮，通過基于指標(biāo)關(guān)系的賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估分析方法有助于橫向指標(biāo)的分析，其評(píng)估流程如圖所示。首先通過人機(jī)交互的方式確定評(píng)估單項(xiàng)指標(biāo)輸入單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估模型，導(dǎo)入基于指標(biāo)間關(guān)系的評(píng)估算法（基于最大樹的評(píng)估指標(biāo)糊聚類分析方法），以準(zhǔn)確反映指標(biāo)間的比較和影響／依賴關(guān)系，使其能夠正確計(jì)算，最終對(duì)指標(biāo)體系、評(píng)估算法和評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，并將結(jié)果有效地顯示其流程如圖3所示。

對(duì)已構(gòu)建的海戰(zhàn)場(chǎng)賽博指標(biāo)模型，還將采用基于模糊聚類的方法來對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)量化。據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)用指數(shù)相似系數(shù)法計(jì)算樣本間的相似關(guān)系，最后根據(jù)各樣本與基準(zhǔn)樣本相聚類或分離進(jìn)行量化分析，判斷賽博綜合作戰(zhàn)能力的強(qiáng)弱次序。

圖3 基于指標(biāo)關(guān)系的賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估流程

評(píng)估指標(biāo)模糊聚類分析過程：

設(shè)有n個(gè)能力指標(biāo)樣本，考慮m項(xiàng)因素指標(biāo)，xij表示第i個(gè)樣本的第j項(xiàng)因素指標(biāo)值，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

6 結(jié)語

本文通過分析賽博作戰(zhàn)的特點(diǎn)，根據(jù)未來體系作戰(zhàn)的需求，建立海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估體系，并從物理層、邏輯層和社會(huì)層確定效能評(píng)估指標(biāo)集，通過對(duì)構(gòu)建的指標(biāo)模型進(jìn)行模糊聚類，以建立指標(biāo)間的關(guān)系，最后根據(jù)各樣本與基準(zhǔn)樣本相聚類或分離進(jìn)行量化分析，判斷賽博綜合作戰(zhàn)能力的強(qiáng)弱次序，評(píng)估整個(gè)賽博戰(zhàn)場(chǎng)的作戰(zhàn)能力。

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