随着人工智能、机器学习、大数据、云计算等新一代信息技术的发展，武器系统信息化、智能化步伐加快，网络空间攻防对抗智能化趋势凸显，基于网络空间的跨域或多域智能化作战正由概念转为现实。近年来，美军大力开展人工智能等新兴技术在网络空间决策规划、指挥控制、态势感知、攻防对抗等方面的应用研究，加快网络空间武器智能化发展，打造网络空间智能武器硬实力。

1 美国网络空间武器智能化发展动向

1.1 重视国家安全顶层设计，促进网络空间武器智能化战略布局

美国通过发布多个国家战略、国防政策、指导文件和备忘录，不断细化顶层设计，形成了较为完善的战略体系，旨在加快人工智能和网络空间攻防技术发展，瞄准打造网络空间智能化作战体系，确保“美军在21世纪无可比拟”。美国于2015年12月发布“第三次抵消战略”，相关投资和试验涉及的关键技术领域几乎都是围绕人工智能技术展开的。2016年4月，时任美国国防部副部长的肯德尔在向国会作证时指出，应将人工智能技术作为未来美国优先发展的军事技术。2018年4月，美国国防部发布《国防部人工智能战略》，旨在加快人工智能部署，促进美军人工智能技术和关键应用能力的发展。2019年2月，美国总统特朗普签署《保持美国人工智能领域领导地位》的行政命令，旨在从国家战略层面调动更多资源用于人工智能研发，以应对来自“战略竞争者和对手”的挑战。2023年，美国先后发布新版《国家网络安全战略》《国防部网络空间战略》，旨在进一步提高网络空间威慑能力。这些动向表明了美国国防部对于发掘人工智能和网络空间技术的紧迫心态。实际上，无论在重视程度、投入力度方面，还是在技术积淀、大胆创新方面，五角大楼早已将这种心态转化为创新的动力，加快推进美军武器装备智能化进程。美国国防部为加强人工智能研究项目的管理，于2018年6月成立联合人工智能中心（Joint Artificial Intelligence Center，简称JAIC）。该中心与美军和17家情报机构联合，共同推进600余项人工智能项目。同时，JAIC还与美军网络战司令部合作开展人工智能、网络空间和网络作战的融合研究，以促进人工智能在网络空间作战中的应用，加快美军网络空间武器装备智能化步伐。

1.2 突出新兴作战概念发展，实现网络空间智能化指挥控制

美军于2019年提出的“联合全域作战”概念，受到各军种的重点关注，正在成为指导美军联合作战的全新作战概念。该概念有可能成为指导美军未来新型作战方式的纲领性内容，为此，美军正在加紧研发网络空间智能化综合作战系统，包括“统一平台”、先进作战管理系统（Advanced Battle Management System，简称ABMS）等，试图通过集成陆地、空中、海洋、太空和网络空间领域综合作战能力，增强网络作战能力，并将网络军事行动与海陆空等所有作战域的军事行动进行协同，以便能够执行同步联合全域作战行动，帮助美军打赢下一代基于信息的智能化战争。

美国国防部2015年在《国防部网络战略》中提出“统一平台”的概念，该平台现已成为美军联合网络作战基础设施。“统一平台”是指基于云的基础设施，充分利用人工智能、机器学习、现代软件和算法等前沿技术，通过集成陆、海、空等特定的平台和系统、基础设施、任务能力、数据分析和程序打造的互操作、可扩展的网络作战平台，该平台可以同时携带网络攻击和防御武器，自由穿梭于网络空间，实施指挥控制，执行攻防作战、情报获取、侦察监视等任务。“统一平台”每3个月迭代一代，通过验收后交付美国网军使用。据推测，该平台目前已迭代超过10次。美国空军和太空军利用美国国防部Maven项目的智能数据挖掘成果，通过搭建全方位的战场态势系统，分析并链接来自战场传感器的数据，以支撑全域作战。美国国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，简称DARPA）为战区级联合全域作战开发的“联合全域作战软件”可用于编配作战资源，能够实现杀伤网效能与弹性的大幅提升。

1.3 构建战场智能感知系统，提高网络空间杀伤链攻击效能

当前，美军在网络空间进行的攻防作战缺乏有效的自主手段，难以对网络空间环境进行测量、量化，难以做到快速感知、决策和执行。为此，美军正在从技术层面进行体系研发，利用人工智能和机器学习等技术，构建能够在实时、大规模的动态网络环境中智能化感知网络空间战场态势的系统，帮助作战人员完成理解网络战场、决策支持与作战评估等任务，从而解决人工依赖性强、作战速度慢、作战决策难和作战异化步性等基础化难题。

“IKE项目”开发的关键网络工具可以帮助作战人员在网络作战中作出更优决策，能够用于绘制网络地图，评估网络团队和网络作战部队的准备状态，已成为美军网络战指挥与控制体系的基石。该项目的原型是DARPA开发的“X计划”。“X计划”于2019年转由战略能力办公室管理，并被重新命名。此外，DARPA正在开发“通过规划活跃态势场景实现收集和监测”（Collectionand Monitoringvia Planning for Active Situational Scenarios，简称COMPASS）原型系统。该系统旨在利用先进的人工智能和其他技术，帮助军事分析人员和决策者确认观察到的事件之间的联系，从而辅助指挥官作出更有效的决策。它简化了以前人为分析事件的工作流程，将为作战人员提供一种更快、更有效的方式来应对敌方行动。

1.4 推动攻防技术升级换代，打造网络空间新一代武器系统

美国凭借其在网络信息科技领域的垄断地位，不但控制着信息领域的核心技术和标准，而且拥有绝对领先的网络空间攻防技术优势。随着人工智能、机器学习等新一代信息技术的发展，美军正推进网络空间攻防技术向智能自主方向发展，充分运用智能化自主工具，提高基于环境、动态、整体的网络威胁感知能力，从全局视角提升对安全威胁的发现识别、理解分析、响应处置能力，着力打造网络空间作战的新一代武器系统。

DARPA正在开展的涉及网络空间安全的项目已超过60项，这些项目以探索人工智能、机器学习等新技术在网络空间作战领域的应用研究为主。例如，“利用自主系统对抗网络对手”（Harnessing Autonomy for Countering Cyber adversary Systems，简称HACCS）项目旨在通过技术和算法开发“自主软件代理”，测量识别被僵尸网络感染的网络，识别驻留在网络中的设备类型以及潜在访问媒介的稳定性。该系统可以发现、突袭和中和被僵尸网络感染的网络设备，且无须任何人工干预。这种智能自主方式将使美军网络作战部队的行动更加高效，攻击手段更加隐蔽和智能。传统手段将无法应对灵活多变的人工智能系统，致使网络安全环境面临更大挑战。

“快速攻击检测、隔离和特征识别系统”项目将采用人工智能技术解决电力网的网络安全问题，通过提高电网态势感知能力、进行网络隔离以及适应不断变化的网络状况，加速恢复因遭受网络攻击而停电的电网的功能，实现稳定电网并最终恢复电力供应。“稳健物联网中超大规模架构的加密技术”项目的目标是为物联网设备开发快速、高效、低成本、抗量子的革命性加密技术，以保护美国军方目前使用的大量物联网设备。该项目将使用能耗更低的“低成本、小尺寸、后量子密码技术”，为物联网设备提供高速高效且能抵御量子计算破解的密码解决方案。

1.5 促进前沿新兴技术发展，抢占网络空间武器关键技术新引擎

美国认为以人工智能为代表的前沿新兴技术将成为未来网络空间作战的“游戏规则改变者”，并将其作为维持全球军事大国地位的科技战略核心。美国持续加大在相关技术领域的投资力度，部署了一系列基于智能技术的网络空间攻防研究项目，以强化人工智能、量子、新一代通信技术、云计算、区块链等颠覆性技术的研发和应用，探索网络攻防关键技术引擎，抢占未来网络空间作战的主动权。

美国国防部及各军种将人工智能、机器学习、区块链等新兴前沿技术作为网络攻防的力量倍增器，正在研发多项自主智能网络攻防工具，确保其在未来网络空间作战中的技术引领地位。例如：美国联合人工智能中心正在开发基于云的人工智能产品，试图利用国防部的数据来实现转型，同时为未来的作战行动做好准备；DARPA正在开展的“针对敌方战术的建设性机器学习作战”项目将开发人工智能算法，通过迅速制定若干可行的敌方行动模拟方案，确定己方最佳解决方案，并提供支持建议的推理；美国国防信息系统局正在开发“区块链即服务”产品，力图通过减少跨孤岛跟踪数据和资产的手动工作，提高信息的准确性并快速将信息用作战略资产，改善国防部网络的业务流程。

此外，区块链与人工智能、机器学习、机器人流程自动化和物联网等其他新兴技术结合使用，可以成为美军的力量倍增器。美国国家安全局（National Security Agency，简称NSA）推出“混合计算倡议”（Hybrid Compute Initiative，简称HCI）项目，标志着该机构将对传统的技术开发标准与实践进行重大改革。HCI项目是NSA混合云计划的一部分，旨在满足该机构高效可靠地处理和分析数据的要求，并实现两大目标：一是实现机密的、基于商业的云计算功能，以满足NSA对容量和可扩展性的要求；二是开发NSA运营当前机密云计算平台所需的网络和计算元素。

2 启示

美国在人工智能技术和网络空间武器装备发展等领域长期处于世界领先地位，倚仗其在全球信息产业中的垄断优势和地位，已开发出数以千计的网络武器，正重点推进“统一平台”、COMPASS、HACCS等新一代网络空间智能化武器的研究，引发网络空间对抗加速向智能化演变。此外，美国政府还通过提升国家一体化网络空间威慑能力，加快以新型作战需求为牵引的关键核心技术发展，加强网络空间关键基础设施保护，提升和扩展能够摧毁全球威胁源的行动能力等，提升网络空间行动威胁能力，图谋网络空间持久霸权。

首先是大力提升国家一体化网络空间威慑能力。从近年来美国发布的相关网络空间安全战略来看，美国已将网络空间安全提升到国家战略层面，并将网络力量行动策略由“主动防御”调整为“防御前置”，强调更加主动的进攻性网络行动，目的是“在源头扰乱或阻滞网络威胁，在威胁行为抵达目标前将其阻止”，在网络空间不断纠缠和消耗对手，增大对手的网络安全压力、风险和对抗成本，使美军获得网络空间竞争优势。与此同时，美国为达成新的网络空间战略目标，维护网络空间霸权地位，将网络空间威慑提升为国家一体化威慑的重要组成，大力推动网络军事力量建设，以保持美国持久的网络空间优势。

其次是加快以新型作战能力需求为牵引的关键核心技术发展。美国已将网络空间作为国家安全竞争和军事斗争的新疆域，网络作战将成为未来美军作战的“力量倍增器”和“游戏规则改变者”。美军大力开发新型作战概念，先后提出“多域战”和“全域作战”等概念，牵引智能化网络作战关键核心技术的突破。近年来，美国国防部先后开展了“针对敌方战术的建设性机器学习作战”“区块链即服务”等一系列基于智能技术的网络空间攻防研究项目，积极探索人工智能、量子、云计算、区块链等关键核心技术的突破和应用，着力打造网络空间作战的新一代武器系统。同时，美国将网络空间作为未来新型作战的关键领域，通过研发“先进作战管理系统”“联合全域作战软件”等智能化武器系统，努力攻克关键核心技术向战斗力转化的难题，试图通过集成陆地、空中、海洋、太空和网络空间领域综合作战能力，形成较为完善的网络空间智能化作战体系，以执行同步联合全域作战行动。

再次是加强网络空间关键基础设施保护。美国为确保关键基础设施的安全，不断完善网络空间安全组织管理体系。一是扩大公私合作，推动网络防御者采取集体同步行动，保护关键基础设施，特别是要加强网络安全与基础设施局与行业风险管理机构的协调，使联邦政府能够扩大与美国各地关键基础设施所有者和运营商的合作。二是整合联邦网络安全中心，将国土防御、执法、情报、外交、经济和军事任务的政府能力融合在一起，推动政府间的协调，并使联邦政府能够有效和果断地支持非联邦伙伴。三是实现联邦防御现代化，通过集体作战防御、扩大集中式共享服务的可用性和缓解软件供应链风险来确保联邦系统的安全，更换或更新无法抵御复杂网络威胁的IT系统。四是加强与盟友的国际合作，通过协调规则立场、建立经济伙伴关系、达成数据协议等方式构建“集体防御机制”，旨在“保护美国网络空间并塑造全球网络空间安全规范”。

最后是不断增强能够摧毁全球威胁源的行动能力。随着网络空间与国际体系关联愈加紧密，美国将面临着更为严峻复杂的网络空间安全态势。从战略演进层面来看，从克林顿政府“被动防御”战略、小布什政府“攻防结合”的防御战略、奥巴马政府“网络威慑”战略、到特朗普政府“前置威慑”战略再到拜登政府的“全球威慑”战略，美国在网络空间领域反击的手段涵盖了技术反制、经济制裁、外交孤立乃至军事毁伤等完整频谱。对任何在全球范围内被判定为威胁美国国家利益，如攻击天气管道控制系统、美国软件供应链或者“攻击”美国国内选举等的行为体，美国可通过“持续作战”的战略构想，在网络空间多维度作战领域内不间断地与对手接触和竞争，通过给对手造成多角度的不确定性的策略，形成持续的网络空间对抗优势，夺取和保持网络空间主动权，确保能够在网络空间具有全球自由行动的能力。

3 结语

美国为谋取全球网络空间的非对称优势，大力推进人工智能、机器学习、量子互联网、量子加密解密等网络空间前沿技术研究，加快打造网络空间智能武器硬实力，进一步提升和扩展能够在全球范围内摧毁威胁来源的行动能力。

作者：沈雪石，邓启文，屈婷婷

国防科技大学国防科技战略研究智库

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