宋東海 王 慎 肖玉杰
(1.中國人民解放軍92493部隊(duì) 葫蘆島 125000)(2.海軍研究院 北京 100161)
軍事信息系統(tǒng)是戰(zhàn)場(chǎng)探測(cè)感知、指揮控制、武器控制等系統(tǒng)關(guān)聯(lián)融合的基礎(chǔ),但是信息系統(tǒng)越先進(jìn),網(wǎng)絡(luò)化程度越高,內(nèi)部外部信息交互頻次、數(shù)據(jù)量越大,安全風(fēng)險(xiǎn)也越高。美軍認(rèn)為實(shí)施信息安全作戰(zhàn)是性價(jià)比最高的作戰(zhàn)樣式之一,可在悄無聲息中使敵方作戰(zhàn)裝備不可用,甚至為其所用。
研究美軍信息安全領(lǐng)域的作戰(zhàn)能力具有的意義,本文按照現(xiàn)階段信息安全作戰(zhàn)能力、正在建設(shè)中的信息安全作戰(zhàn)能力、未來信息安全作戰(zhàn)能力三個(gè)階段,梳理了美軍信息安全領(lǐng)域作戰(zhàn)能力發(fā)展現(xiàn)狀,并進(jìn)行了比對(duì)分析。
美軍十分重視信息安全作戰(zhàn)能力建設(shè),現(xiàn)階段已形成了包括偵察監(jiān)視、癱瘓破壞、欺騙注入、劫持控制等體系化的信息安全作戰(zhàn)武器和手段,具備對(duì)目標(biāo)信息系統(tǒng)的“監(jiān)、癱、騙、控”體系化攻擊能力,同時(shí),部分典型武器系統(tǒng)如“舒特”機(jī)載網(wǎng)絡(luò)攻擊系統(tǒng)[1],已具備上述四個(gè)方面能力,形成了綜合性的信息安全作戰(zhàn)系統(tǒng)。
美軍具備戰(zhàn)略級(jí)和戰(zhàn)術(shù)級(jí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視能力,利用信號(hào)分析、流量監(jiān)測(cè)、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)等手段,能夠?qū)\娕炌畔⑾到y(tǒng)進(jìn)行全方位的偵察監(jiān)視。戰(zhàn)略級(jí)網(wǎng)絡(luò)偵察監(jiān)視方面:1)通過“棱鏡”項(xiàng)目,利用其掌控互聯(lián)網(wǎng)主干線優(yōu)勢(shì),監(jiān)視各國地面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)全球互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)視和情報(bào)收集[2];2)通過“梯隊(duì)”項(xiàng)目,基于其全球無線接收和衛(wèi)星系統(tǒng)收集空中數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)無線信號(hào)監(jiān)視與情報(bào)收集,長期對(duì)我海軍艦艇無線信號(hào)進(jìn)行偵收、分析,威脅巨大[3];3)美海軍的“普羅米修斯”系統(tǒng),利用分布于全網(wǎng)絡(luò)的安全態(tài)勢(shì)傳感器和集中的數(shù)據(jù)融合處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)安全態(tài)勢(shì)的準(zhǔn)確感知能力[4]。戰(zhàn)術(shù)級(jí)網(wǎng)絡(luò)偵察監(jiān)視方面典型包括:1)SSQ-108 信號(hào)情報(bào)系統(tǒng),能夠?qū)承盘?hào)源(通信信號(hào))信息進(jìn)行探測(cè)、分析和超視距定位;2)全譜凝視接收機(jī)(FSSR),使美海軍艦船能持續(xù)感知到非常寬的電磁頻譜范圍內(nèi)的威脅輻射源;3)利用COTTONMOUTH-1(水蝮蛇)、Ragemaster 等植入U(xiǎn)SB 連接器或視頻電纜中的硬件木馬,實(shí)現(xiàn)信息竊取,并利用隱蔽的無線通信,將竊取的信息發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)從物理隔離的網(wǎng)絡(luò)中竊取信息的目標(biāo)[5]。
主要利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議攻擊、網(wǎng)絡(luò)同步攻擊、節(jié)點(diǎn)鏈路攻擊、木馬病毒攻擊等,破壞目標(biāo)信息系統(tǒng)的可用性,對(duì)海軍艦艇內(nèi)部公共計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)以及無線通信系統(tǒng)造成巨大威脅。典型武器及案例包括:1)美軍“7 號(hào)軍火庫”的網(wǎng)絡(luò)攻擊裝備庫,涵蓋Windows、Linux 等常見操作系統(tǒng),涵蓋傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端、智能設(shè)備[6];2)利用系統(tǒng)或協(xié)議漏洞進(jìn)行攻擊,破壞系統(tǒng)可用性,典型“心臟出血”、“僵尸網(wǎng)絡(luò)”等,能夠造成目標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)破壞、通信癱瘓等[6];3)針對(duì)無線系統(tǒng),綜合利用電子干擾、靈巧攻擊、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議攻擊等手段,造成無線通信系統(tǒng)不可用,典型武器包括美海軍的EA-18G“咆哮者”,能夠?qū)椛湓催M(jìn)行精確的定位以實(shí)現(xiàn)“跟蹤-瞄準(zhǔn)式干擾”,實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁頻譜領(lǐng)域的“精確打擊”[7];下一代干擾機(jī)(NGJ),能夠高效地搜索、跟蹤和干擾火控雷達(dá)以及通信系統(tǒng)等。
利用節(jié)點(diǎn)假冒、路由欺騙、信息重放、局部篡改、虛假報(bào)文等手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)信息系統(tǒng)的信息欺騙,對(duì)海軍艦艇作戰(zhàn)指揮決策造成嚴(yán)重威脅,有可能直接影響作戰(zhàn)結(jié)果。典型武器及案例包括:1)無線網(wǎng)絡(luò)空中監(jiān)視平臺(tái)(WASP)項(xiàng)目,該系統(tǒng)能對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拿荑€進(jìn)行“鯨吞式解碼”,進(jìn)而侵入敵方網(wǎng)絡(luò),并能在空中偽裝成手機(jī)信號(hào)基站,進(jìn)行信息推送;2)美雷多斯公司開發(fā)的戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)攻擊武器,利用安裝在MQ-IC“灰鷹”無人機(jī)上的干擾吊艙掃描和定位作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的IP 地址,可實(shí)施通信攔截,甚至篡改敵方信息。
主要利用系統(tǒng)預(yù)置后門、系統(tǒng)漏洞,通過劫持系統(tǒng)管理權(quán)限、網(wǎng)絡(luò)控制等手段,達(dá)到使我方的信息系統(tǒng)為其所用的目的,是最高級(jí)別的信息安全作戰(zhàn)形式,典型的武器系統(tǒng)及案例包括:1)永恒之藍(lán)漏洞攻擊工具,能夠利用Windows系統(tǒng)漏洞獲取系統(tǒng)最高權(quán)限,2017 年5 月12 日起,利用該工具制作的wannnacry 勒索病毒在全球肆虐;2)“震網(wǎng)”病毒是針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)開發(fā)的專用武器,定向打擊,威力巨大,利用Windows 和西門子SIMATICWinCC系統(tǒng)的多個(gè)漏洞進(jìn)行攻擊,通過獲取系統(tǒng)控制權(quán),改變離心機(jī)轉(zhuǎn)速,對(duì)伊朗核設(shè)施造成了嚴(yán)重破壞[8]。
綜合性信息安全作戰(zhàn)系統(tǒng)的典型代表是“舒特”系統(tǒng),該系統(tǒng)是美國空軍的一項(xiàng)絕密計(jì)劃,由BEA 系統(tǒng)公司研制,是“龐大旅行者”計(jì)劃的一部分,主要由RC-135 RIVET JOINT“聯(lián)合鉚釘”[9]和EC-130 COMPASS CALL“羅盤呼叫”[10]組成,是集戰(zhàn)場(chǎng)偵察、電子干擾、網(wǎng)絡(luò)攻擊、精確打擊、效能評(píng)估于一體的綜合性網(wǎng)絡(luò)攻擊系統(tǒng),是基于未來模式下的信息戰(zhàn)系統(tǒng)的一部分。
1)發(fā)展歷程
自2000 年以來,“舒特”系統(tǒng)幾乎參加了每兩年一次的“聯(lián)合遠(yuǎn)征部隊(duì)試驗(yàn)”,充分驗(yàn)證了其信息安全作戰(zhàn)能力,據(jù)推測(cè),Suter IV 已應(yīng)用于伊拉克、阿富汗戰(zhàn)場(chǎng),形成實(shí)戰(zhàn)能力?!笆嫣亍毕到y(tǒng)的能力還處于不斷發(fā)展演進(jìn)中,逐步具備看敵方探測(cè)結(jié)果、控?cái)撤嚼走_(dá)系統(tǒng)、侵?jǐn)撤綍r(shí)敏鏈路乃至指控網(wǎng)絡(luò)的能力。
2)攻擊機(jī)理
“舒特”系統(tǒng)融入了網(wǎng)絡(luò)攻擊和信息戰(zhàn)的尖端技術(shù),可通過截獲無線通信鏈路和雷達(dá)信號(hào),識(shí)別和定位敵人輻射源,獲取其通信樣式、通聯(lián)關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)工作模式、明密狀態(tài)、目標(biāo)屬性、關(guān)鍵報(bào)文、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等信息,形成網(wǎng)絡(luò)綜合態(tài)勢(shì),判明可用漏洞,生成虛假目標(biāo)和虛假航跡等攻擊信息,以敵方無線通信鏈路、雷達(dá)天線為入口,注入其偽造的信息以欺騙敵方通信和雷達(dá)系統(tǒng),并進(jìn)一步滲透進(jìn)入敵方網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行破壞。
與傳統(tǒng)電子戰(zhàn)是對(duì)敵方系統(tǒng)的終端如雷達(dá)波發(fā)射機(jī)進(jìn)行各種干擾或摧毀不同,“舒特”系統(tǒng)可以遠(yuǎn)距離攻擊敵人的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和通信系統(tǒng),直接向敵方的處理中心植入包括專業(yè)算法和惡意程序在內(nèi)的定制信號(hào),建立虛假目標(biāo)和假冒信息對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行誤導(dǎo),劫持?jǐn)撤降姆揽阵w系。
3)達(dá)到的效能
綜合舒特的發(fā)展歷程,其主要形成了以下網(wǎng)電對(duì)抗能力:(1)具備綜合態(tài)勢(shì)感知能力,能夠通過不同傳感器的協(xié)同定位、多元信息融合,形成網(wǎng)絡(luò)綜合態(tài)勢(shì)。(2)具備“騙網(wǎng)”、“控網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)攻擊能力,能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)存在的漏洞,實(shí)時(shí)開展網(wǎng)絡(luò)攻擊,實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的入侵,達(dá)到“騙網(wǎng)”“控網(wǎng)”的作戰(zhàn)效果。(3)具備“時(shí)敏目標(biāo)”的打擊能力,獲取戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)后,可通過高速鏈路實(shí)時(shí)將全面的時(shí)敏信息傳遞給打擊系統(tǒng),使打擊系統(tǒng)能快速定位跟蹤并摧毀目標(biāo)。
4)美軍現(xiàn)階段對(duì)我作戰(zhàn)能力總結(jié)
綜上,美軍通過構(gòu)建偵察監(jiān)視、癱瘓破壞、欺騙注入、劫持控制等信息安全作戰(zhàn)武器庫,初步形成了“監(jiān)、癱、騙、控”的能力體系,如圖1所示。
圖1 美軍現(xiàn)階段信息安全作戰(zhàn)武器體系
從對(duì)我海軍艦艇信息系統(tǒng)的威脅來看,“梯隊(duì)”、“SSQ-108信號(hào)情報(bào)系統(tǒng)”、“EA-18G咆哮者”、“無線網(wǎng)絡(luò)空中監(jiān)視平臺(tái)”、“無人機(jī)載戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)攻擊武器”、“舒特系統(tǒng)”等武器系統(tǒng),主要以艦艇、專用電子戰(zhàn)飛機(jī)、無人機(jī)等為載體,通過無線方式,對(duì)艦艇無線通信網(wǎng)絡(luò)、雷達(dá)探測(cè)等系統(tǒng)進(jìn)行偵查、干擾,并通過無線注入方式,實(shí)現(xiàn)欺騙、控制等;“7 號(hào)軍火庫”、“漏洞攻擊工具”、“震網(wǎng)病毒”等則主要以供應(yīng)鏈、U 盤擺渡等方式進(jìn)入艦內(nèi)信息系統(tǒng),對(duì)艦內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、服務(wù)區(qū)、應(yīng)用程序等造成破壞、竊取數(shù)據(jù)乃至劫持控制,在作戰(zhàn)過程中造成信息泄露、網(wǎng)絡(luò)中斷、指令錯(cuò)誤、系統(tǒng)失控等嚴(yán)重后果,嚴(yán)重影響艦艇作戰(zhàn)效能發(fā)揮。
從體系上看,雖然美軍目前的信息安全作戰(zhàn)武器涵蓋了“監(jiān)、癱、騙、控”等各個(gè)方面,但還是以單系統(tǒng)、單目標(biāo)為主,尚未實(shí)現(xiàn)體系融合,其正在建設(shè)的信息安全作戰(zhàn)系統(tǒng)將以體系化為主要目標(biāo)。
美軍十分重視對(duì)信息安全作戰(zhàn)新技術(shù)、新能力的研究發(fā)展,從信息安全作戰(zhàn)效能方面看,仍是以“監(jiān)、癱、騙、控”為作戰(zhàn)目標(biāo),從能力發(fā)展上看,更加注重體系化,目標(biāo)是構(gòu)建信息安全作戰(zhàn)的統(tǒng)一平臺(tái),將各類網(wǎng)絡(luò)攻擊、防御武器整合在一起,實(shí)現(xiàn)任務(wù)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃、武器的靈活組合配置,實(shí)現(xiàn)信息安全作戰(zhàn)的“馬賽克戰(zhàn)”雛形,同時(shí)更加注重對(duì)先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)的研究。
在信息安全作戰(zhàn)體系化、實(shí)戰(zhàn)化方面,美軍典型系統(tǒng)包括“統(tǒng)一平臺(tái)(UP)”、“聯(lián)合通用訪問平臺(tái)(JCAP)”等。
1)“統(tǒng)一平臺(tái)”作戰(zhàn)能力分析
“統(tǒng)一平臺(tái)”由美國國防部于2018年6月發(fā)起,美國空軍組織研發(fā),2021 年10 月初步完成?!敖y(tǒng)一平臺(tái)”相當(dāng)于物理域中的航母,定位為美軍的下一代網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)平臺(tái),其目標(biāo)是給所有網(wǎng)絡(luò)任務(wù)部隊(duì)提供一個(gè)統(tǒng)一的“聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)平臺(tái)”。統(tǒng)一平臺(tái)將多種獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)攻擊、防御、計(jì)劃和情報(bào)系統(tǒng)集成到一起,為網(wǎng)絡(luò)任務(wù)部隊(duì)提供了一個(gè)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)基礎(chǔ)設(shè)施,支持從戰(zhàn)役級(jí)到戰(zhàn)術(shù)級(jí)的全頻譜網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)。
“統(tǒng)一平臺(tái)”包括進(jìn)攻作戰(zhàn)平臺(tái)和防御作戰(zhàn)平臺(tái),能夠?qū)⒚儡娰惒┪淦鲙熘械母黝愡M(jìn)攻武器和防御武器整合起來,可實(shí)現(xiàn)指揮控制、任務(wù)籌劃、情報(bào)支撐、分析評(píng)估等能力。
“統(tǒng)一平臺(tái)”同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)與傳統(tǒng)物理域作戰(zhàn)之間的融合,美軍的網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)人員能夠在該平臺(tái)上規(guī)劃并發(fā)起進(jìn)攻性和防御性網(wǎng)絡(luò)行動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)人員在“統(tǒng)一平臺(tái)”上發(fā)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)任務(wù),接著任務(wù)轉(zhuǎn)入聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)指揮控制(JCC2)系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠增強(qiáng)聯(lián)合指揮官對(duì)網(wǎng)絡(luò)部隊(duì)和任務(wù)的態(tài)勢(shì)感知和戰(zhàn)斗管理能力,支持和加快網(wǎng)絡(luò)任務(wù)部隊(duì)和作戰(zhàn)司令部之間的規(guī)劃與合作,進(jìn)而加強(qiáng)多域作戰(zhàn)能力,減少規(guī)劃時(shí)間,提高決策質(zhì)量,加快決策速度,縮短殺傷鏈。
美軍通過建設(shè)“統(tǒng)一平臺(tái)”,在未來海戰(zhàn)場(chǎng)上,能夠整合其各軍種的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)任務(wù)部隊(duì),實(shí)現(xiàn)更快、更好的任務(wù)規(guī)劃和決策,結(jié)合物理實(shí)體域作戰(zhàn),縮短殺傷鏈,對(duì)我海軍艦艇威脅巨大。
2)聯(lián)合通用訪問平臺(tái)作戰(zhàn)能力分析
聯(lián)合通用訪問平臺(tái)是美軍網(wǎng)絡(luò)司令部開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)平臺(tái),于2019 年8 月啟動(dòng),其目標(biāo)是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)的通用平臺(tái),提供給聯(lián)合部隊(duì)各軍種網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)單位遂行任務(wù)使用。該項(xiàng)目的初期能力目標(biāo)將實(shí)現(xiàn)美陸軍多個(gè)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)項(xiàng)目的整合,后續(xù)實(shí)現(xiàn)多軍種網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)系統(tǒng)和武器的融合。
聯(lián)合通用訪問平臺(tái)提供通用的信息安全作戰(zhàn)開發(fā)工具與環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、作戰(zhàn)平臺(tái)等,并形成賽博作戰(zhàn)武器庫。通用聯(lián)合通用訪問平臺(tái),可對(duì)美陸軍的大規(guī)格地面層系統(tǒng)(TLS)、大規(guī)格多功能電子戰(zhàn)空中模塊(MFEW Air)和第915 網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)支援營(CWSB)等項(xiàng)目進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)管理與支撐,并可遠(yuǎn)程推送網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)武器載荷。
大規(guī)格地面層系統(tǒng)(TLS)是美陸軍的信號(hào)情報(bào)、電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)一體化平臺(tái),將安裝在地面車輛上,其武器載荷可以插卡方式將安裝到作戰(zhàn)平臺(tái)上,也可接入筆記本電腦并通過無線電頻率實(shí)施攻擊,還可讓其它部隊(duì)通過遠(yuǎn)程撥入的方式推送攻擊載荷。
大規(guī)格多功能電子戰(zhàn)空中模塊(MFEW Air)將搭載于MQ-1C 灰鷹無人機(jī)上,地面分隊(duì)可利用其從空中實(shí)施網(wǎng)絡(luò)攻擊,例如入侵Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò),截獲敵方信息。
第915 網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)支援營(CWSB)主要通過電磁頻譜手段形成小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)打擊能力。
在先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)研究方面,典型包括“跨越鴻溝”、“戰(zhàn)術(shù)電磁網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)演示計(jì)劃”等項(xiàng)目。“跨越鴻溝”項(xiàng)目由美國國防部于2013 年發(fā)起,“戰(zhàn)術(shù)電磁網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)演示計(jì)劃”項(xiàng)目由美國陸軍于2012 年發(fā)起。兩個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)都是在封閉的有線網(wǎng)絡(luò)中植入和提取數(shù)據(jù),其手段主要利用無線電磁波的方式實(shí)施,通過電磁場(chǎng)變化解讀網(wǎng)絡(luò)行為,通過無線電頻率植入代碼,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問物理隔離的封閉信息網(wǎng)絡(luò),打破了物理隔離網(wǎng)絡(luò)的信息安全。在未來海戰(zhàn)場(chǎng)上,可通過隱形無人機(jī)飛到海軍艦艇上空,植入代碼,而不再需要內(nèi)部人員有意無意的配合,對(duì)我海軍艦艇信息系統(tǒng)的威脅不可小視。
綜上,美軍通過建設(shè)和發(fā)展“統(tǒng)一平臺(tái)”、“聯(lián)合通用訪問平臺(tái)”等,形成信息安全作戰(zhàn)的基礎(chǔ)設(shè)施,以信息安全作戰(zhàn)平臺(tái)為框架,指導(dǎo)和牽引各軍種分別發(fā)展信息安全作戰(zhàn)武器裝備,并納入統(tǒng)一的平臺(tái),實(shí)現(xiàn)賽博武器庫的不斷更新發(fā)展,同時(shí)從體系上整合網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)部隊(duì)以及海軍、空軍、陸軍的各網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)力量,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)的統(tǒng)一情報(bào)支撐、任務(wù)籌劃、指揮控制和分析評(píng)估,能夠根據(jù)任務(wù)和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì),為前出的無人機(jī)、無人艇、作戰(zhàn)飛機(jī)等遠(yuǎn)程、動(dòng)態(tài)加載網(wǎng)絡(luò)攻擊載荷,加速網(wǎng)絡(luò)偵察、弱點(diǎn)分析、攻擊決策、攻擊實(shí)施的殺傷流程;通過實(shí)施建設(shè)“跨越鴻溝”、“戰(zhàn)術(shù)電磁網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)演示計(jì)劃”等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)攻擊項(xiàng)目,提升對(duì)物理封閉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的攻擊能力,在未來3年~5年內(nèi),對(duì)我海軍艦艇信息系統(tǒng)造成巨大威脅。
根據(jù)美軍目前規(guī)劃的若干體系性研究項(xiàng)目,可以預(yù)測(cè),在未來5年~10年,美軍將實(shí)現(xiàn)信息安全作戰(zhàn)領(lǐng)域的完全整合,同時(shí),將充分利用人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息安全作戰(zhàn)武器的高度智能、深度隱蔽、快速進(jìn)化、動(dòng)態(tài)變體,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)信息安全態(tài)勢(shì)的智能感知、賽博武器載荷的智能加載、對(duì)敵方漏洞弱點(diǎn)的智能發(fā)現(xiàn)、智能植入等,最終實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的“智能化馬賽克網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)”能力,即任何節(jié)點(diǎn)在任何時(shí)間和任何位置都能夠得到體系的支撐和調(diào)度,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的分布式殺傷能力。
未來美軍將形成統(tǒng)一的賽博作戰(zhàn)平臺(tái),在該平臺(tái)上整合了各軍種的賽博武器庫,具備對(duì)各信息安全作戰(zhàn)力量的統(tǒng)一任務(wù)籌劃、動(dòng)態(tài)協(xié)同、情報(bào)支撐、指揮控制、分析評(píng)估等能力。未來,能夠攜帶賽博作戰(zhàn)武器載荷的,將不只是專用的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)平臺(tái),各類作戰(zhàn)飛機(jī)、艦艇、無人機(jī)、無人艇等都能夠通過遠(yuǎn)程、動(dòng)態(tài)的方式按需從統(tǒng)一賽博作戰(zhàn)平臺(tái)加載賽博武器,將進(jìn)一步加速賽博作戰(zhàn)OODA 環(huán)的閉環(huán)速度。例如,前出無人機(jī)發(fā)現(xiàn)我方艦艇編隊(duì)后,通過信號(hào)偵收和智能化的分析,判明相關(guān)漏洞和弱點(diǎn),回傳至后方艦艇或預(yù)警機(jī)。在賽博作戰(zhàn)平臺(tái)的統(tǒng)一管理下,迅速形成賽博攻擊方案,調(diào)動(dòng)空軍、海軍的飛機(jī)、艦艇、無人平臺(tái)等,加載相應(yīng)賽博武器,從多個(gè)方向?qū)嵤┓植际降穆?lián)合攻擊,能夠迅速抓住戰(zhàn)機(jī),對(duì)海軍艦艇信息系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。
同時(shí),隨著機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用,各類賽博武器將具備“反偵查、智能感知與決策、工具變異”等特點(diǎn)。反偵查能力增強(qiáng)武器的隱蔽性。智能感知與決策是指網(wǎng)絡(luò)武器具備環(huán)境感知能力,可以根據(jù)環(huán)境自適應(yīng)地選擇或預(yù)先定義決策路徑來完善模式和行為,通過學(xué)習(xí)成功經(jīng)驗(yàn)以提高攻擊的成功率和有效性,不再以單一、確定的順序執(zhí)行攻擊步驟。工具變異是指網(wǎng)絡(luò)武器已經(jīng)發(fā)展到可以通過升級(jí)或更換工具的一部分迅速改變自身,進(jìn)而發(fā)動(dòng)迅速變化的攻擊,且在每一次攻擊中會(huì)出現(xiàn)多種不同變體的攻擊工具。
為了實(shí)現(xiàn)上述智能化的統(tǒng)一賽博作戰(zhàn)平臺(tái)和智能化賽博武器,美軍開展了大量智能化技術(shù)研究,典型包括大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)捕獵(CHASE)項(xiàng)目、人機(jī)探索軟件安全(CHESS)項(xiàng)目、確保人工智能抵御欺騙的穩(wěn)健性項(xiàng)目(GARD)等。
2018 年8 月,美國DARPA 和BAE 系統(tǒng)公司聯(lián)合研發(fā)“大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)捕獵”(CHASE)項(xiàng)目,旨在開發(fā)以人工智能為支撐的新型網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),對(duì)抗那些意圖避開現(xiàn)有防御系統(tǒng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)攻擊。CHASE 研究將專注于能夠加速網(wǎng)絡(luò)搜索的方法,使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化、高級(jí)算法和更高的處理速度實(shí)時(shí)跟蹤大量數(shù)據(jù),使網(wǎng)絡(luò)“獵手”能夠發(fā)現(xiàn)隱藏在大量輸入數(shù)據(jù)中的高級(jí)網(wǎng)絡(luò)攻擊。
2018 年4 月,DARPA 發(fā)布了人機(jī)探索軟件安全(CHESS)項(xiàng)目,利用自動(dòng)化程序分析技術(shù)與高級(jí)人機(jī)協(xié)作的創(chuàng)新融合,實(shí)現(xiàn)在某些規(guī)模下、特定時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞,代表了由人機(jī)團(tuán)隊(duì)擔(dān)任高強(qiáng)度網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的發(fā)展趨勢(shì)——將人類的洞察力與機(jī)器的計(jì)算分析速度和規(guī)模相結(jié)合,既能夠用于快速發(fā)現(xiàn)自身系統(tǒng)漏洞,實(shí)現(xiàn)查漏補(bǔ)缺,又能夠用于網(wǎng)絡(luò)攻擊,分析挖掘敵方可供利用的漏洞。
2019 年2 月,美國防高級(jí)研究計(jì)劃局(DAR?PA)創(chuàng)建了確保人工智能抵御欺騙的穩(wěn)健性(GARD)項(xiàng)目,旨在開發(fā)新一代防御技術(shù),抵抗針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)模型的對(duì)抗性欺騙攻擊。GARD 項(xiàng)目將推動(dòng)先進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)防御技術(shù),其主要目標(biāo)是開發(fā)防御性機(jī)器學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ),能夠衡量機(jī)器學(xué)習(xí)防御的弱點(diǎn),并在各種環(huán)境下創(chuàng)建和測(cè)試具備防御能力的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該項(xiàng)研究的成果將能夠反過來用于智能化的網(wǎng)絡(luò)攻擊,通過掌握機(jī)器學(xué)習(xí)防御的弱點(diǎn),能夠使智能化網(wǎng)絡(luò)攻擊武器具備更強(qiáng)的隱蔽性和欺騙性。
綜合美軍現(xiàn)階段對(duì)信息安全作戰(zhàn)能力分析、建設(shè)中的作戰(zhàn)能力分析以及未來5年~10年對(duì)作戰(zhàn)能力預(yù)測(cè),其作戰(zhàn)能力總結(jié)如表1所示。
表1 美軍信息安全作戰(zhàn)能力總結(jié)
現(xiàn)階段美軍信息安全作戰(zhàn)主要向偵察監(jiān)視、癱瘓破壞、欺騙注入、劫持控制等方面發(fā)展,正在建設(shè)中的信息安全作戰(zhàn)主要從體系化與實(shí)戰(zhàn)化、先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)攻擊等方面發(fā)展,未來美軍將充分利用人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息安全作戰(zhàn)武器的高度智能、深度隱蔽、快速進(jìn)化、動(dòng)態(tài)變體,對(duì)敵方漏洞弱點(diǎn)的智能發(fā)現(xiàn)、智能植入等,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)信息安全態(tài)勢(shì)的智能感知,賽博武器載荷的智能加載,實(shí)現(xiàn)信息安全作戰(zhàn)領(lǐng)域的能力完全整合,最終實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的“智能化馬賽克網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)”能力。
研究美軍信息安全領(lǐng)域的作戰(zhàn)能力具有的指導(dǎo)意義,美軍信息安全領(lǐng)域作戰(zhàn)的實(shí)戰(zhàn)效能,對(duì)我軍打贏信息化戰(zhàn)爭帶來啟示:一是從頂層開展信息安全領(lǐng)域作戰(zhàn)體系研究,系統(tǒng)梳理信息安全領(lǐng)域作戰(zhàn)戰(zhàn)法,在體系架構(gòu)、作戰(zhàn)樣式方面深入探索;二是提高信息化素養(yǎng)和增強(qiáng)信息安全意識(shí),牢固樹立面對(duì)信息安全作戰(zhàn)的緊迫感,嚴(yán)密防范信息安全隱患;三是注重信息安全作戰(zhàn)人員的培養(yǎng),信息安全領(lǐng)域作戰(zhàn)人才應(yīng)具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,適應(yīng)快速更新的信息技術(shù);四是加大信息安全技術(shù)研發(fā),強(qiáng)化信息安全防護(hù),提高信息安全體系能力,以應(yīng)對(duì)信息安全領(lǐng)域作戰(zhàn)帶來的威脅。