賽博空間作戰(zhàn)條件下的電子對抗裝備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究

鄒時禧

（海軍裝備部西安局，西安710054）

0 引 言

2010年美國的《國家安全戰(zhàn)略》指出：“網(wǎng)絡(luò)安全的威脅代表了我們作為一個國家所面臨的最嚴重的國家安全、公共安全和經(jīng)濟挑戰(zhàn)?！?/p>

美國國防部（DoD）對網(wǎng)絡(luò)是過份依賴的，有超過15 000個網(wǎng)絡(luò)和700萬計算設(shè)備安裝在世界各地數(shù)十個國家。美國國防部使用網(wǎng)絡(luò)空間進行軍事、情報和業(yè)務(wù)運作，包括人員和物資的運輸和全譜軍事行動的指揮和控制。此外，持續(xù)增長的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、設(shè)備和平臺，使網(wǎng)絡(luò)空間被嵌入越來越多的能力，并依賴它完成使命。同時，這些網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)正在面臨越來越多的滲透和威脅。

2011年7月，美國國防部發(fā)布了《賽博空間的行動戰(zhàn)略》[1]，并提出了五大戰(zhàn)略舉措，其中包括：

（1）國防部將把賽博空間看作一個作戰(zhàn)域去組織、訓(xùn)練和裝備，使國防部可以充分利用賽博空間的潛力。

（2）國防部將采用新防御運作理念，以保護國防部網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。

（3）國防部將與其他美國政府部門、合作伙伴和私營部門，啟動整個政府的賽博安全戰(zhàn)略。

（4）國防部將與美國盟友及國際伙伴建立穩(wěn)健的合作關(guān)系，以加強賽博安全的合作。

（5）國防部將通過一個杰出的賽博員工隊伍和快速的技術(shù)創(chuàng)新來充分利用國家的聰明才智。

2012年1月5日，奧巴馬總統(tǒng)批準了新戰(zhàn)略，指導(dǎo)國防部闡明了21世紀國防的優(yōu)先次序，以維持美國全球領(lǐng)先地位。

1 賽博有關(guān)的幾個主要名詞及說明

“賽博”是Cyber的音譯，Cyber作為前綴，最早出現(xiàn)在1948年美國數(shù)學(xué)家維納的《控制論》一書中，用Cybernetics表示控制論。Cyberspace一詞最早出現(xiàn)在1984年美國某科幻小說里，該小說描述了網(wǎng)絡(luò)與人的意識融為一體的Cyberspace空間。

2011年1月，美國聯(lián)合參謀部修改發(fā)行了聯(lián)合出版物《JP 1－02，國防部軍事和相關(guān)術(shù)語詞典》[2]，其中涉及幾個常用的賽博詞匯：

Cyberspace（賽博空間）——個全球范圍內(nèi)的域，由相互依存的信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，這些網(wǎng)絡(luò)包括因特網(wǎng)、電信網(wǎng)、計算機系統(tǒng)、嵌入式處理器和控制器。

Cyberspace operations（賽博行動）——主要目的是在或通過賽博空間實現(xiàn)目標賽博能力的使用，這些行動包括計算機網(wǎng)絡(luò)操作和活動，以管理和保衛(wèi)全球信息柵格。

Information operations（信息作戰(zhàn)）——電子戰(zhàn)、計算機網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)、軍事信息支持行動、軍事欺騙和操作安全等核心能力的綜合運用，與規(guī)定的支持和相關(guān)的能力相呼應(yīng)，以影響、干擾、破壞或侵占、篡奪敵對人員及自動決策，同時保護我們自己。也被稱為IO。

Electronic warfare（電子戰(zhàn)）——軍事行動涉及利用電磁能以控制電磁頻譜或攻擊敵人。電子戰(zhàn)包括3個分支：電子攻擊、電子防護和電子戰(zhàn)支持，也被稱為EW。

詞根“Cyber”雖然經(jīng)常被翻譯成“網(wǎng)絡(luò)”，但并不等于一般意義上的“網(wǎng)絡(luò)”（Net或Network），它是電子頻譜、電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等多種要素的結(jié)合。使用音譯，將“Cyberspace”翻譯成“賽博空間”、“Cyberspace operations”翻譯成“賽博行動”而不是“網(wǎng)絡(luò)行動”，可以更好地體現(xiàn)其控制域的內(nèi)涵，并使其與一般意義上的“網(wǎng)絡(luò)”含義區(qū)分開來。

2 賽博空間的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

2.1 信息基礎(chǔ)設(shè)施方面

1996年，美軍提出建設(shè)C4ISR，并于2003年提出C4ISR體系結(jié)構(gòu)2.0。

1999年，美軍提出全球信息柵格（GIG）概念，并于2003年發(fā)布GIG2.0。

2007年，美軍實現(xiàn)GIG1.0及支持環(huán)境。

2.2 試驗方面

2000～2008年，美國空軍在“聯(lián)合遠征部隊試驗”（JEFX）中開展了“舒特”（Project Suter）系列的演習(xí)計劃，演示、驗證了通過電子攻擊和網(wǎng)絡(luò)對抗等手段入侵敵方通信網(wǎng)絡(luò)、雷達網(wǎng)絡(luò)及計算機系統(tǒng)的賽博空間作戰(zhàn)技術(shù)能力。

2006～2010年，美國國土安全部組織了賽博風(fēng)暴系列的演習(xí)，以檢驗美國重要部門遭大規(guī)模賽博攻擊時的協(xié)同應(yīng)對能力。

2009～2010年，美國空軍太空司令部在“施里弗”－5、“施里弗”－6太空軍事演習(xí)中發(fā)射了人類首架空天飛機X－37B，重點研究并調(diào)查了賽博空間的作戰(zhàn)技術(shù)。

2.3 建制方面

2008年，美國空軍成立賽博空間司令部，為隸屬于美軍戰(zhàn)略司令部的二級司令部。

2009年，美國海軍宣布在第10艦隊基礎(chǔ)上組建艦隊賽博司令部。

2010年，美國陸軍成立陸軍賽博部隊，即美國陸軍網(wǎng)絡(luò)事業(yè)技術(shù)司令部。

2012年，美國國防部組建美軍北方司令部聯(lián)合賽博中心（JCC）。JCC主要負責(zé)3項任務(wù)：提高賽博疆域的態(tài)勢感知；提高司令部網(wǎng)絡(luò)防御水平；應(yīng)民事部門要求，向賽博重要問題提供響應(yīng)和恢復(fù)支持。

2013年1月，美國國防部確立賽博協(xié)同作戰(zhàn)框架，并批準了國防部賽博行動的過渡性組織框架，以尋求建立賽博行動的通用標準。該框架提出建立一種指揮體系結(jié)構(gòu)，把進攻性和防御性賽博行動及更多責(zé)任交給各戰(zhàn)區(qū)司令部。根據(jù)聯(lián)合參謀部提出的《過渡性賽博空間作戰(zhàn)指揮與控制作戰(zhàn)概念》文件，美軍將建立聯(lián)合賽博中心（JCC），使各戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)司令部與美國賽博司令部（USCYBERCOM）情報信息及賽博作戰(zhàn)支援部隊（CSE）相關(guān)部門保持聯(lián)系。

2.4 文件、政策方面

2010年1月，美國陸軍發(fā)布了《2016～2018年賽博行動概念能力規(guī)劃》[3]。

該文件首次由軍方公開，較系統(tǒng)、詳細地對賽博空間行動等概念和理論進行了闡述。

2011年11月，美國空軍發(fā)布了《空軍準則文件3－12：賽博空間行動》[4]。

該文件系統(tǒng)地從空軍的角度對賽博空間的作戰(zhàn)環(huán)境、面臨挑戰(zhàn)、作戰(zhàn)原則、指揮與組織關(guān)系以及規(guī)劃、執(zhí)行和評估等問題進行了闡述。該準則文件還描述了賽博空間域與其它幾個傳統(tǒng)作戰(zhàn)域的交叉關(guān)系，如圖1所示。圖2所示。

圖1 賽博與其它作戰(zhàn)域之間的關(guān)系

圖2 海軍賽博能力2020理想的最終狀態(tài)

由圖1可以看出，賽博空間域是跨陸、海、空、天、電磁之外的一個獨立的作戰(zhàn)域，并且所有其它的作戰(zhàn)域都通過賽博空間域?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)。

2012年4月，美國聯(lián)合參謀部發(fā)布了聯(lián)合出版物《JP6－01聯(lián)合電磁頻譜管理作戰(zhàn)》[5]。

該文件系統(tǒng)地闡述了與聯(lián)合電磁頻譜管理作戰(zhàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)概述、行動規(guī)劃、指揮協(xié)調(diào)關(guān)系和原則等，并將賽博空間及賽博部隊的相關(guān)問題納入其中。

2012年11月，美國聯(lián)合參謀部發(fā)布了聯(lián)合出版物《JP3－13信息作戰(zhàn)》[6-7]。

該文件系統(tǒng)闡述了與信息作戰(zhàn)相關(guān)的信息化環(huán)境、信息作戰(zhàn)單元、作戰(zhàn)規(guī)劃、集成、聯(lián)合以及跨國信息作戰(zhàn)等問題，其中考慮了賽博空間行動的因素，描述了與電子戰(zhàn)之間的關(guān)系。

2012年11月，美國陸軍司令部發(fā)布了《FM 3－36電子戰(zhàn)》[8]。

該文件提供了陸軍準則的電子戰(zhàn)策劃、籌備、執(zhí)行和評估，以支持統(tǒng)一的陸地電子戰(zhàn)行動。

2012年11月，美國海軍發(fā)布了《海軍賽博能力2020》指南[9]。

在總統(tǒng)批準了新戰(zhàn)略、國防部調(diào)整了21世紀國防優(yōu)先次序的背景下，美國海軍發(fā)布了該指南，該指南強調(diào)了賽博空間行動對美國聯(lián)合部隊取得成功的重要性，描述了實現(xiàn)海軍賽博空間作戰(zhàn)的構(gòu)想以及海軍主要的戰(zhàn)略舉措，并介紹了主要的最終狀態(tài)，如

3 賽博裝備發(fā)展情況

3.1 具備賽博作戰(zhàn)功能的下一代干擾機（NGJ）[10]

據(jù)報道，美國海軍希望于2018年裝備賽博攻擊系統(tǒng)。這種大小適合戰(zhàn)術(shù)飛機或無人機的賽博武器系統(tǒng)可以通過有源電子掃描陣列（AESA）實現(xiàn)。該AESA輻射源可以生成用于實施電子攻擊和賽博入侵的特定數(shù)據(jù)流源，這些數(shù)據(jù)波束含有專門的波形和算法，可以像鑰匙一樣打開網(wǎng)絡(luò)[11]。

美國海軍正在探索能夠充當(dāng)電子干擾機和賽博武器的傳感器是下一代干擾機，并分3步走：第一階段，下一代干擾機吊艙將安裝在EA－18G“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機上，用來替代長期服役的ALQ－99干擾吊艙；然后，該干擾機可能演變?yōu)橐粋€內(nèi)部系統(tǒng)，嵌入到F－35聯(lián)合攻擊機內(nèi)；第三階段，將把下一代干擾機整合到各種類型的無人打擊飛機上。

圖2 下一代干擾機

3.2 美國防部啟動“X計劃”推動賽博實戰(zhàn)化進程

2012年11月，DARPA發(fā)布“X計劃”廣泛機構(gòu)公告，尋求將賽博戰(zhàn)場概念整合到軍事賽博行動中，開發(fā)一種可整合政府和行業(yè)技術(shù)的開放式平臺架構(gòu)，以便在實時、大規(guī)模動態(tài)網(wǎng)絡(luò)中認識、規(guī)劃和管理賽博作戰(zhàn)?！癤計劃”定義了賽博戰(zhàn)場3個主要概念：“網(wǎng)絡(luò)地圖”用于顯示計算機如何進行連接，協(xié)助規(guī)劃與操作者的互動；“作戰(zhàn)單位”用于艦船、飛機等平臺，是網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的一部分，分為入口節(jié)點和支持平臺；“能力集”涉及賽博戰(zhàn)場控制技術(shù)。

“X計劃”是美軍推動賽博戰(zhàn)實戰(zhàn)化進程的一項系統(tǒng)工程，涉及賽博戰(zhàn)作戰(zhàn)和建設(shè)的方方面面。從媒體報道來看，其實質(zhì)性動作主要有3項，即擬制賽博戰(zhàn)作戰(zhàn)預(yù)案、研制“網(wǎng)絡(luò)地圖”、開發(fā)賽博戰(zhàn)操作系統(tǒng)。作戰(zhàn)預(yù)案是為應(yīng)對潛在作戰(zhàn)對手或突發(fā)情況而預(yù)先制定的作戰(zhàn)計劃。美軍擬制賽博戰(zhàn)作戰(zhàn)預(yù)案，是為解決賽博部隊缺乏明確的戰(zhàn)斗計劃和交戰(zhàn)規(guī)則的問題。

“X計劃”中提到的“網(wǎng)絡(luò)地圖”，其實就是賽博戰(zhàn)的戰(zhàn)場態(tài)勢圖，這是指揮官指揮作戰(zhàn)、掌控戰(zhàn)局必不可少的工具。繪制賽博戰(zhàn)態(tài)勢圖，要解決賽博戰(zhàn)目標、兵力、行動等標志的形象化、可視化問題，要制定專門的軍隊標號系統(tǒng)。此外還需摸清全球數(shù)十億個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，尤其是對于物理隔離或?qū)嵤﹪栏裨L問控制的軍用網(wǎng)絡(luò)，這需要強大的賽博偵察能力。開發(fā)賽博戰(zhàn)操作系統(tǒng)也是推進賽博戰(zhàn)實戰(zhàn)化的必要步驟，病毒、木馬等只是賽博戰(zhàn)的打擊彈藥，賽博戰(zhàn)操作系統(tǒng)則是賽博戰(zhàn)的作戰(zhàn)平臺。同時，“X計劃”還將進一步驗證美軍一些最新的賽博戰(zhàn)作戰(zhàn)和建設(shè)理念。

3.3 美國海軍發(fā)布電子戰(zhàn)技術(shù)開發(fā)計劃

美國海軍研究辦公室（ONR）在2012年11月發(fā)布了一份關(guān)于電子戰(zhàn)技術(shù)開發(fā)計劃的廣泛機構(gòu)公告，旨在通過利用、欺騙或拒絕敵方使用的頻譜，同時確保美國及其盟國使用的電磁頻譜，從而加強海軍和海軍陸戰(zhàn)隊的電磁頻譜控制能力。

該計劃的目標是為海軍和海軍陸戰(zhàn)隊提供威脅預(yù)警系統(tǒng)升級、電子戰(zhàn)支援（ES）、武器跟蹤制導(dǎo)系統(tǒng)的誘餌和反制、針對敵方指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視、偵察（C4ISR）的電子攻擊（EA）以及美國及其盟國的武器和C4ISR的電子防護（EP）。

ONR電子戰(zhàn)技術(shù)計劃主要任務(wù)包括自適應(yīng)認知電子戰(zhàn)技術(shù)、高吞吐量和快速可編程電子戰(zhàn)系統(tǒng)技術(shù)、自適應(yīng)針對性的電子戰(zhàn)仿真和創(chuàng)新電子戰(zhàn)概念。

自適應(yīng)認知電子戰(zhàn)將包括應(yīng)用自適應(yīng)機器學(xué)習(xí)算法取代傳統(tǒng)的靜態(tài)輻射源數(shù)據(jù)庫和預(yù)編程對抗措施，以對抗那些波形帶寬靈活、功能多樣、具備電子保護模式的電子戰(zhàn)系統(tǒng)。高吞吐量和快速可編程電子戰(zhàn)系統(tǒng)技術(shù)將涉及開發(fā)可重構(gòu)電子戰(zhàn)系統(tǒng)，具有極高處理能力，可從大量原始傳感器數(shù)據(jù)中提取高水平知識，然后實時推導(dǎo)出電子戰(zhàn)攻擊優(yōu)化策略，它運行在非常大的帶寬。自適應(yīng)針對性的電子戰(zhàn)仿真環(huán)境將重點開發(fā)仿真射頻環(huán)境或建模仿真環(huán)境，以開發(fā)測試和驗證先進自適應(yīng)針對性的電子戰(zhàn)技術(shù)和系統(tǒng)。創(chuàng)新電子戰(zhàn)概念將涉及探索電子支持、電子攻擊和電子防護方面的創(chuàng)新概念，可能會對海軍和海軍陸戰(zhàn)隊的電子戰(zhàn)運作方式產(chǎn)生根本的變化。

3.4 波音公司測試了反電子高功率微波先進導(dǎo)彈（CHAMP）

CHAMP是一種利用高功率微波攻擊敵方電子目標的新型導(dǎo)彈，它采用非動能方式替代傳統(tǒng)采用爆炸方式的武器來摧毀目標，可使敵方電子和數(shù)據(jù)系統(tǒng)完全失效而不附帶其他損害或殺傷，并可以在執(zhí)行任務(wù)中利用高頻無線電波有選擇地打擊多個目標。該型導(dǎo)彈預(yù)先裝訂了飛行規(guī)劃程序，攻擊目標時輻射出強大的微波能量。

3.5 賽博進攻技術(shù)研發(fā)進度加快

五角大樓計劃利用快速采購大幅加快新型賽博武器的研發(fā)，以實現(xiàn)數(shù)天內(nèi)對特定目標的快速打擊。五角大樓已向國會提交了一份賽博武器采購報告，包括：（1）建立賽博投資管理委員會，監(jiān)督防止快速采購中資金濫用；（2）為賽博研發(fā)確立快速和審慎2種體系，其中快速體系將利用現(xiàn)有的或行業(yè)和政府實驗室接近開發(fā)完成的軟硬件先進技術(shù)，甚至可以省去提交規(guī)劃文件和武器測試等常規(guī)步驟；而審慎體系是針對那些使用時具有很大風(fēng)險的武器裝備，預(yù)計進程需要9個月以上，但少于五角大樓武器系統(tǒng)長達數(shù)年的研發(fā)時間；（3）賽博司令部將負責(zé)確保新型武器的研發(fā)進程和功能水平。

3.6 賽博基礎(chǔ)設(shè)施同步跟進

美國國防部準備授權(quán)洛克希德·馬丁公司為“國家賽博靶場”提供運行支持工作，這是該系統(tǒng)從國防部賽博實驗室走向?qū)崙?zhàn)部署的重要一步?！皣屹惒┌袌觥痹O(shè)在有特殊架構(gòu)的敏感信息隔離設(shè)施內(nèi)，配有定制的軟硬件系統(tǒng)、相應(yīng)的安全協(xié)議，其實驗室可提供賽博攻擊建模，測試賽博攻擊并評估其影響；該靶場還可為美國國防部開發(fā)更具攻擊性的工具，用以追捕入侵者并阻止計算機攻擊，并可同時滿足多個安全級別（從非密到最高機密）的并行任務(wù)需求。靶場最初由DARPA開發(fā)，2012年轉(zhuǎn)歸國防部長辦公室測試資源管理中心管理。

美空軍構(gòu)建“賽博城市”用于訓(xùn)練賽博士兵?！百惒┏鞘小保–yber City）由新澤西反黑客公司（Counter Hack）設(shè)計，是美軍開發(fā)的虛擬賽博環(huán)境（又稱賽博靶場或試驗臺）之一，部署在華盛頓附近的數(shù)據(jù)中心。該“賽博城市”創(chuàng)建了整個城鎮(zhèn)的微縮模型，具備所有現(xiàn)代化元素，可模擬關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施遭遇賽博攻擊導(dǎo)致的嚴重后果，也可進行更具風(fēng)險的模擬攻擊，從而幫助賽博士兵學(xué)習(xí)賽博修復(fù)和賽博主動防御知識。

4 結(jié)束語

本文列舉了賽博空間電子戰(zhàn)相關(guān)的主要概念、文獻、事件及其發(fā)展歷程，也介紹了目前美軍賽博裝備的主要發(fā)展現(xiàn)狀，從中可以看出：

（1）“賽博空間”并不是一個被熱炒的時髦詞匯，而是關(guān)系國家安全的重要領(lǐng)域，也是未來戰(zhàn)爭的重要作戰(zhàn)空間，它既是電子信息技術(shù)發(fā)展到一定程度之后的必然產(chǎn)物，也是正在發(fā)展中的新事物，將會給未來作戰(zhàn)理念、作戰(zhàn)樣式和裝備技術(shù)發(fā)展帶來新的沖擊、機遇和挑戰(zhàn)，尤其是對電子戰(zhàn)、信息對抗等專業(yè)領(lǐng)域的影響深刻。

（2）從美軍近年來研究“舒特”作戰(zhàn)、建立賽博司令部、再到近期啟動“X計劃”等一系列具體舉措，可以看出無論是戰(zhàn)略層面上還是戰(zhàn)術(shù)層面上，是從理論上還是實踐上，美軍在此領(lǐng)域不僅先行一步，而且是在快速深入發(fā)展，尤其是近期美軍在大力推進賽博空間的實戰(zhàn)化進程。我國應(yīng)該在緊密跟蹤賽博空間發(fā)展動態(tài)的同時，深入研究賽博空間作戰(zhàn)及裝備的特點和規(guī)律，不斷創(chuàng)新，建設(shè)發(fā)展適合我國國情的賽博作戰(zhàn)體系，以保護國家的根本利益。

（3）電子戰(zhàn)系統(tǒng)裝備在賽博空間條件下的作戰(zhàn)被賦予了新的功能和使命；同時，賽博空間的作戰(zhàn)理念也為其有效對抗作戰(zhàn)對象提供了新途徑、新方法。我國海軍的電子對抗裝備技術(shù)經(jīng)歷了從單艦的自衛(wèi)防御到主被動相結(jié)合的電子攻擊與防護，再到編隊乃至戰(zhàn)區(qū)的電子戰(zhàn)協(xié)同管理等歷程，未來的電子戰(zhàn)裝備技術(shù)應(yīng)充分考慮、吸收賽博空間的作戰(zhàn)理念、作戰(zhàn)優(yōu)勢，以滿足賽博條件下針對新型作戰(zhàn)對象的作戰(zhàn)需求。

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