【编者按】太空作为国家安全和军事斗争的制高点，是信息时代获取信息资源、提供全球互联、夺取信息优势的关键战略领域，当前正面临着日趋严重的网络安全问题。为此，美国陆续发布多项针对太空网络系统安全的战略政策文件，充分说明了美国当前在积极备战太空的同时高度重视太空系统所面临的网络威胁。本文重点阐述美国为应对太空网络安全威胁所采取的新举措，并提出了几点认识和思考。
美国高度重视太空网络安全问题
中国电子科技集团公司第三十研究所 张晓玉
太空作为国家安全和军事斗争的制高点，是信息时代获取信息资源、提供全球互联、夺取信息优势的关键战略领域，当前正面临着日趋严重的网络安全问题。为此，2020 年 9月，美国白宫发布首份针对太空网络系统的安全政策——《第五号太空政策指令》，明确了美国国土安全部和网络安全与基础设施安全局在增强美国太空网络防御领导地位的作用，确立了5 个太空网络安全原则，并详细列出了保护太空系统免受网络威胁和网络攻击的建议和最佳实践。2020 年 6 月和 8 月，美国相继颁布新版《国防太空战略》和《太空力量》两大重大战略和条令。《国防太空战略》明确提出“国防部正将其太空方式从支援职能转变为作战领域，以应对动能打击、电子战、网络攻击等威胁和挑战。”《太空力量》也指明“网络空间作战是军事空间作战中至关重要和不可避免的组成部分，是与其他作战域联系的主要纽带。因为这种依赖性，可为对手创造新的攻击途径，比仅在空间域内的轨道战提供更低的成本和更高的成功机会。”
这些重大战略举措的出台，充分说明了美国当前在积极备战太空的同时高度重视太空系统所面临的网络威胁。为此，本文重点阐述美国为应对太空网络安全威胁所采取的新举措，并提出了几点认识和思考，旨在抛砖引玉，以期引起我国对太空网络安全问题的高度重视。
一、太空系统面临的主要网络威胁
对当今太空系统而言，从综合地面站到数据传输设施，再到航天器，均面临着网络攻击威胁。现有网络攻击手段足以致任何太空系统瘫痪，影响天基定位、精准授时等功能， 甚至直接威胁国家安全。太空系统所面临的潜在网络威胁可能包括国家间军事行动、希望寻求经济利益且掌握大量资源的有组织犯罪分子，计划利用卫星碰撞等灾难事件实现诉求的恐怖组织乃至希望展示个人技术水平的黑客等等。总体而言，太空系统所面临的网络攻击主要有：
（一）针对空基系统的网络攻击
目前，美国和其他国家空基战略资产存在严重的网络漏洞，空基监视系统正在受到干扰和威胁，面临多种形式的网络风险，包括对通信和导航网络的干扰、欺骗或劫持，瞄准或劫持控制系统或用于执行任务的特定电子装备，关闭卫星、改变其轨道或通过毁坏性辐射来损坏其太阳能电池。此外，还可对地面卫星控制系统实施打击。同时，还可以直接拒止网络空间对天基信息系统的使用，在太空域中切断网络空间数据采集、处理、传输所依赖的链路和节点。
（二）针对卫星系统的网络攻击
即敌方利用接收途径和各种软硬件所存在的“后门”漏洞，通过欺骗手段将网络病毒和分布式拒绝服务工具等网络空间武器远程植入或无线侵入到对方的卫星测控网络，注入恶意上传指令，或对其星载计算机进行渗透、篡改、窃密和潜伏遥控，使星载工作设备陷入间歇性或全面性瘫痪，或诱骗星载计算机非正常操纵卫星姿轨，甚至诱使卫星热管理系统失效，从而引发星载电子设备烧毁甚至爆炸，造成永久性物理破坏。
（三）针对指控系统的网络攻击
当前，主要国家的太空作战指挥控制中心，既是太空态势感知信息汇聚中心，又是太空资源调度与任务分派中心。敌方利用计算机成像、电子显示、语音识别与合成、传感、虚拟现实等技术制造各类假消息、假命令以及虚拟现实信息，并综合运用网络空间攻击手段将其发布和传播至对方太空态势感知与指挥控制网络，将诱使对方太空作战指挥系统做出错误判断，使其采取利于己方的行动，进而达成影响和削弱对手指挥控制能力的目的，取得战略战术上的有利态势。
除上述网络威胁外，还有针对天基信息链路的网络攻击。对手可结合电子战、信息战，实施网络电磁频谱干扰，阻断星上、星下遥测遥控信号，干扰对方的天基信息系统数据分发链路。针对 GPS 的网络欺骗和干扰。利用射频信号发生器产生伪造的 GPS 电文信息，接收机处理后产生的欺骗性计算结果将“顺流而下”进入后续系统，引发后续系统自身的漏洞（如类似千年虫的操作系统时间漏洞），造成后续系统崩溃，从而实现网络攻击意图。针对地面基础设施的网络攻击。对地面基础设施，如卫星控制中心、相关的网络和数据中心实施攻击，可导致潜在的全球性影响。
二、美国应对太空网络安全威胁的新举措
自特朗普上台后，美国对太空的重视异乎寻常，从颁布重大战略条令、调整组织机构、构建作战力量，到加强态势感知、研发装备技术、探索作战演习等各方面强力推进太空实战化发展，做好太空系统应对网络威胁和攻击的准备。
（一）“作战域”的提出体现了美太空战略的观念转向，以及对太空安全环境的巨大忧患
美太空战略历经了“起步、发展、转型”三个阶段的演变过程，其观念也由“避风港”转变为“拥挤、竞争、对抗”再到“作战域”。尤其自 2017 年特朗普入主白宫，美国在太空安全领域更趋激进，不仅首开总统官宣太空为作战领域之先河，准备应对包括网络威胁在内的任何威胁和挑战，而且积极推进美国国家军事太空体制重组，实现太空军的组建，把备战太空推向新高。
究其原因，首先是 20 世纪 70 年代后半，随着美苏核军备态势向着有利于苏联的方向发展以及美苏缓和的终结，太空“避风港”观念开始遭遇挑战。进入 21 世纪的第二个十年，在美国眼里，太空变得“拥挤、竞争和对抗”，同时随着美军对太空能力依赖的加深，美决策界对太空系统遭受攻击的担忧加剧，以及越来越多的政府和非政府主体（主要指私营企业）进入并利用太空活动日益频繁，特别是中、俄两国的航天能力日益增强，致使美国认为其面临的太空环境越来越缺少稳定性和安全性，其太空资产所面临的风险和威胁日益增多，直接威胁到美国当前的太空安全目标。因此，对丧失太空领域领导地位和制定太空规则权利的担心是其核心，这种担忧始终贯穿、并左右着美国太空战略的调整和演变。
（二）构建多层面、分工明确的管理机构，加强顶层统管，确保太空成为国家安全优先事项
2017 年之前美国国家安全航天力量分散在国防部和国家情报部门手中，尚未实现实质上的统一领导和监管。为增强太空战略执行力，美采取了一系列措施，包括成立国家太空防御中心、太空发展局、太空司令部等，从多层面构建和完善太空组织管理体系，目的在于实现太空战略的资源整合、集中领导和统一指挥，进一步加强应对包括网络威胁在内的任何威胁和挑战的能力。
2017 年 4 月，美联合跨部门太空作战中心正式更名为“国家太空防御中心（NSDC）”，重在研发和部署太空作战与防御能力。此次更名，一方面展现出美军对保护太空和太空系统、抵御威胁的重视；另一方面也表明，美军将太空视为新作战疆域已从认知转到实践层面，持续加强太空作战管理，推动新型太空作战指挥机构成熟化，优化太空系统指控流程，提升强对抗环境下太空系统的作战支援能力与太空对抗实战能力。
2019 年 3月，正式设立“太空发展局（SDA），将统一并整合美国防部力量，确定、制定及运用创新性解决方案，预先应对未来可能出现的威胁。该局当前工作重点是研究与构建应对新兴威胁的下一代“国家安全太空架构（NDSA）”，实现太空态势感知、全球监视、威慑、作战管理等八大能力，整合整个国防部及航天工业的下一代太空能力。
2019 年 8月， 正式宣布成立“美太空司令部”，标志着在“大国竞争”战略下美更加注重对太空这一关键作战领域的争夺，意图保持并巩固美在太空的既有优势。当前太空司令部将发展与网络相关的能力和人员列为工作重点，未来将发展训练有素的联合太空战士，以执行与国防信息网络部相关的措施，同时确保网络攻防战士时刻准备着执行必要的任务，以将力量投射到网络空间。
（三）美太空作战力量从传统支援力量及分散化、配属化的组织形态向独立成军及主体作战力量转变
针对美军长期太空力量建设和监管分散化的问题，2015 年 7 月，美国政府问责局（GAO）发布报告称，在国防部成立独立“太空部队”是美军内部重点探讨的改革方向之一。太空部队将把美国家侦察局和国防部所有太空力量集中在一起，以更好规划、协调国家太空安全活动，减少太空领域发展受到的干扰，并使其获得更高关注度。虽然太空部队的成立波折不断，但 2020 年 5 月，特朗普进行了太空军授旗仪式，正式成为美武装力量第六军种，标志着太空军事化进程又迈出了重大一步。紧随其后，8 月，美太空军颁布首份作战条令—《太空力量》，再次重申了“为什么太空力量对美国至关重要，军事太空力量是如何使用的，谁是军事太空力量，以及军事太空力量重视什么”等核心问题，从顶层设计方面为太空部队建设做出长远规划，也将为国家安全、国防和国家军事战略提供支持。
长期以来，美陆军、海军和空军分别根据各自需求发展了相应的太空能力，并将其作为辅助能力为军队作战提供支持。但随着太空部队的建 立，太空军开始注重谋求独立作战能力，增强其进入空间、利用空间和控制空间的能力。当前，美太空军从“保护美国太空利益”到“在指定的时间、地点和方式有效回应太空威胁”，其职能使命悄悄扩展。2020 年 1 月，太空军利用“天基红外系统”的导弹预警卫星监测到伊朗向伊拉克境内美军基地发射弹道导弹，为美军地面部队提供预警，可以看作是太空军的首次作战行动。3 月，反通信系统 CCS B 10.2 版交付太空军第四太空控制中队，该系统的入列意味着太空军有了自己的武器并形成进攻性战斗力。未来，美太空军还将在装备、资源、能力、领导等方面全面发展，以扼守战略制高点，提升赢得未来的作战能力。
（四）全方位加大太空态势感知研发力度，加快系统建设，夯实太空攻防对抗活动的基石
近年来为备战太空，美国摆脱过去以地基为主，天基为辅的思路，大力部署天基太空态势感知系统，2020 年前美国投资 60 亿美元用于太空态势感知能力建设，其中天基太空态势感知能力建设 是重中之 重。而且，2021 财年美军将为太空部队网络项目投入 1.5 亿美元，意在加强网络运作来投资网络空间能力，通过主动的网络防御活动和增强的网络态势感知来提供增强的网络任务保证，重点发展实时跟踪、广空域、宽时域、全天候、阔频谱的新一代太空感知体系。
同时， 在美军不断强化太空安全的背景下，美国防高级研究计划局（DARPA）正在积极开展两大研发项目，以提升空间态势感知能力并加强对空间的指挥和控制，包括研发太空作战虚拟实验室的“标记”项目和集成史上最大规模空间传感器网络的“轨道瞭望”项目。此外，美军还注重将人工智能和云计算技术应用于最新太空态势感知系统建设中。近年来还频繁举办太空态势感知演习和创新竞赛，意在提升实际作战能力和太空军事人员的能力。同时，美军建设了军用天地一体、高轨低轨覆盖、广域监测与局域详查相结合的太空态势感知装备体系，形成覆盖全球主要地区、可探测高轨微小目标、近实时的太空态势感知能力。
（五）注重太空与网络空间一体化集成，大力推进新兴技术的研究和部署，实现颠覆性创新
美军在装备与技术发展规划中，将太空与网络空间一体化集成列为重要目标。2015 年 2 月，美军发布《空军航天司令部长期科技挑战》备忘录，明确提出将太空和网空作战视为所有军事作战的支柱，详细梳理了未来军事航天和网络空间科学技术的发展需求。2016 年 8月，美空军航天司令部再次更新该文件，系统提出未来 10-30 年需要实现的 11项关键技术能力，其中专门针对“太空与网络交叉领域”，重点发展人工智能、认知电子战、先进数据分析技术 3 大类共 11 项核心技术，以期提升太空和网络集成作战的态势感知、指挥控制能力和作战效能。
2020 年 9 月，美太空部队与 Xage Security 合作开发“植根于防篡改区块链技术”的零信任风格安全系统原型，以保护太空系统。美国 DARPA 以及陆军新兴技术办公室致力于开发不再依赖于传统 GPS 技术手段的下一代定位、导航与授时技术，以解决传统 GPS 技术受电磁及网络空间干扰的问题。2020年 8 月，美空军和太空部队将网络传感器 数 据添加到统一的数据库——dataONE 数据库中，意在帮助美国查明对手攻击美国网络的地点和方式，并创建全面的战场图景，支持全域作战。此外，美国开始投入巨资展开空间脑控技术的相关研究，对未来空间攻防、空间态势感知、空间在轨操作等均有可能带来颠覆性影响。
（六）加强太空与网络空间作战技战术演练，注重从战略、战役、战术层面全方位推进太空作战演训
太空战演习是美军探索太空力量作战运用直接而有效的途径，对美提升太空作战指挥系统效力，加强太空对抗环境下作战实力发挥着直接推动作用。2020 年 5 月，美国防信息安全技术服务提供商美泰科技正式推出验证和保护太空系统网络安全的“太空靶场”（Space Range）虚拟作战体系，通过模拟真实网络环境，查明隐藏漏洞、不当配置和软件缺陷，达到预防和挫败网络攻击的目的。通过运用虚拟现实技术，真实还原太空系统和网络空间环境，并融入网络防御专业技术，可重复使用，灵活便捷。2020 年 8 月，美军为验证相关最新技术，开展了首届太空网络攻防竞赛，重点演练卫星遭受网络入侵及破坏，处于失控状态，如何重新夺回对卫星的控制权等。
此外，美军还有“施里弗”和“太空旗帜”两大系列演习，全面覆盖战略、战役、战术层面演习，提升太空实战化水平和网络作战能力。总体来看，“施里弗”系列太空战演习，不仅是美军推动太空理论研究、保持太空优势和进行太空备战的重要举措，更是一场接近真实的作战模拟，深层次的目的是加强美军太空战威慑能力。相比已经开展了11次的“施里弗”太空战演习，美军“太空旗帜”演习的最大不同是聚焦战役和战术层面演训，由“施里弗”演习的战略层面延伸到战役、战术层面，体现了美军对于太空实战化训练的重视，也反映了美军对当前太空安全环境变化的认识和巨大忧虑。
三、几点认识和思考
（一）“第五号太空政策令”的发布标志着美对太空领域网络安全的重视达到新高
太空系统的脆弱性和轨道的相对可预测性使得太空系统具有易攻难守的特性。天基武器、动能打击武器等对太空系统造成“硬杀伤”的武器系统造价昂贵，而且数量稀缺，但随着太空网络攻击手段技术和门槛的降低，较少的投入就能获得很大的成效，很容易就能被一些国家、组织甚至个人获得。太空环境中的卫星、火箭、空基系统与车辆、太空电台、卫星地面接收站以及相关网络及数据中心等一旦成为网络攻击的“突破口”，不仅影响其太空系统的平稳运行，甚至摧毁卫星，还能进一步对社会、经济和国土安全造成无可挽回的后果。
为此，美国从 2017 年以来，四年密集发布五部太空政策令，分别涉及指示美国宇航局将人类送回月球、监督太空交通规则、简化空间运输许可证和加强太空网络安全。相比前四号政策指令，2020 年 9 月发布的第五号太空政策令无疑是一步强有力布局。不管是太空系统本身的开发设计，还是太空系统供应链各环节的网络安全管理，该指令可使美国多措并举、详尽缜密部署，是全面提升美太空安全防御及慑战能力的重要一环。针对此政策令的颁布，美国土安全部代理部长也对外表示，此举是在保卫美国国土安全，抵御不断演变的网络威胁，并为本国网络安全建立基线标准的关键一步。
（二）美高调官宣太空为作战领域，进而积极备战太空是势所必然
冷战后国际体系的变化、太空技术的发展、太空军事利用的推进共同促成了当前国际太空环境的变化。进入21 世纪以来，太空技术的广泛扩散和商业太空活动的不断推进，促使越来越多的国家成为太空行为体，美国再也无法在太空中发挥绝对的支配作用。同时太空的军民两用性和太空商业化的发展使太空军备竞赛更加复杂，越来越多的国家开始追求太空军事能力。因此，当今太空国际环境呈现出太空活动主体数量猛增、太空国际竞争更加激烈、太空军事对抗更趋明显、太空商业化势头迅速高涨的特征。
2016 年，美国防部长卡特曾公开表示，太空曾经被视为“避风港”，但在新威胁面前，美国必须为冲突可能延伸到太空做准备。与此同时，太空作为作战领域还被写入了美一系列重要的战略和条令文件。事实上，太空“战场”观念已上升为特朗普政府的官方立场。与此同时，美积极推进太空从研究与开发为主向作战应用为主转变，经过近四十年的努力，美军太空作战指挥体制和太空部队建设体制初具雏形。美太空军的成立，一定程度上改变了各军种太空部队各自为政的局面，并随着美太空军作战部长跻身参联会，大大提高了太空部队在美国作战指挥链中的地位。
（三）国际太空军备竞赛日益加剧，推动国家间太空安全互动“向善”发展面临压力
由于美国明确将太空作战能力列为美军今后的重点发展方向，加速推进太空军事化，以“太空控制”战略追求“太空独霸”，尤其是太空军的正式成立，更有利于凝聚力量，争取更多的经费推动太空力量发展建设，特别是推动进攻型太空武器装备建设，当前美太空装备不仅在数量上遥遥领先，在技术水平上也无可匹敌。这些信号无疑将刺激更多国家步其后尘，当前俄罗斯、法国、印度及日本等国均在积极发展其太空军事力量，以抢占太空战略优势，维护国家太空安全利益。可以说，把太空纳入作战领域、与陆海空相提并论的全球趋势正在兴起，太空军备竞赛更加公开化、激烈化和武器化，正式步入战场化时代。
同时，美军在提高太空系统韧性的同时，还积极研发、验证、储备乃至部署包括反卫星武器在内的太空对抗能力，直接导致太空国际体系的资源争夺和军备竞赛越演越烈，不仅将加剧太空安全困境，而且将给他国战略稳定带来严重冲击，现实威胁世界安全。为此，应保持战略定力，坚持发展太空技术和力量，密切跟踪掌握太空态势。同时注重国际合作，有效推进太空安全新秩序的构建，促进国家间太空安全互动由可能的冲突向合作转变，推动“向善”发展。
（四）我国面临严峻的太空安全威胁，应做好完善适应太空军事斗争要求的太空力量建设体系
近年来，随着我国太空力量的日益强大和综合国力及经济体量的不断攀升，逐渐成为美备战太空的假想敌之一。面对我国的空天崛起，美国曾多次出台相关法案，已明确将我国定位为“战略竞争对手”。太空必将成为中美竞争的又一延伸领域，可以预见美对我技术封锁将愈加严格而合作交流可能被限制，我自身空天硬实力显得更为重要。应注重研究把握太空军事斗争特点规律，积极谋划太空军事力量建设与运用，不断强化太空军事斗争的战略指导，确保维护太空权益、保护太空资产、应对来自太空的威胁。
首先要健全战略和政策体系。为适应太空安全的新形势和太空力量建设的新要求，制定太空安全战略和太空军事战略，制定系统完整地开发利用太空的基本法规和航天军事应用法规，规范航天部门各行业和领域的政策要求及标准规范等，加强对我太空力量建设与运用的筹划指导。其次，积极构建自主技术创新体系。健全完善自主技术创新体系，着眼于关键技术和主要瓶颈，选准主攻方向和突破口，超前布局，力争在一些前沿高端领域形成我独特优势。第三，建立体制机制体系。建立职责分明的指挥领导体制和顺畅高效的运行机制，有效整合各太空军事力量，并充分发挥各自功能，保证太空军事活动的高效性和针对性。第四，深化军民一体力量体系。应积极适应新使命和新要求，不断推进军民融合发展的深度、广度和力度，形成太空力量建设发展的新格局。
本文刊登于《网信军民融合》杂志2021年2月刊
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