衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的安全威脅及防范

羅華

中國(guó)西南電子技術(shù)研究所 四川 成都 610036

引言

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋范圍廣、傳輸效果好及組網(wǎng)簡(jiǎn)單便捷的優(yōu)勢(shì)，因此在實(shí)際中有著廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星通信使用時(shí)相對(duì)脆弱，直接暴露在空間軌道，同時(shí)針對(duì)衛(wèi)星通信的攻擊與防護(hù)也成為未來(lái)信息戰(zhàn)的主要組成。因此，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)要主動(dòng)應(yīng)對(duì)安全威脅，制定合理的防范策略，采取多樣化的技術(shù)措施，在不影響通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上完成安全防范工作。

1 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅分析

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)一般是由通信衛(wèi)星和通信地球站群等共同組合而成，同時(shí)也涵蓋著跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)、監(jiān)控管理分系統(tǒng)等幾個(gè)部分。跟蹤遙測(cè)以及指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，能夠發(fā)揮出理想化的保障效果，主要是讓衛(wèi)星的通信進(jìn)程得到有效的維護(hù)。通過(guò)科學(xué)的跟蹤測(cè)量過(guò)程，關(guān)注衛(wèi)星在軌道上的基本情況，明確實(shí)際的位置以及相關(guān)的姿態(tài)等。監(jiān)控管理分系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)化的分析，主要對(duì)衛(wèi)星本身的通信性能和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)管，方便有效的判斷和計(jì)劃。

1.1 非法入侵操作

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，選擇廣播形式通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器完成信息傳遞，地面終端接收到傳遞的衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)發(fā)與接受。但衛(wèi)星信號(hào)除了覆蓋中國(guó)境內(nèi)外，還會(huì)覆蓋境外區(qū)域，一旦出現(xiàn)境內(nèi)外分法分子接觸用，直接對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)生的影響，容易借助技術(shù)手段進(jìn)行違法操作，直接影響到衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)使用過(guò)程中的安全。

1.2 自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地球站的群站點(diǎn)較為密集，分散較廣，需要科學(xué)分配密鑰，造成實(shí)際管理難度較大。同時(shí)，衛(wèi)星通信的用戶種類較多，用戶需求存在差異，通信過(guò)程中涉及大量的信息資源，保密等級(jí)存在差異，如果不能科學(xué)化管理，直接干擾到保密效果，需要與實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析，彰顯其通用性。

1.3 傳輸延時(shí)問(wèn)題

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)使用過(guò)程中，信號(hào)傳輸線路較長(zhǎng)，實(shí)際通信過(guò)程中容易出現(xiàn)傳輸延時(shí)情況。出現(xiàn)這種情況的主要原因，就是密鑰管理與分配不當(dāng)，造成服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，直接影響到通信質(zhì)量[1]。

2 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方案分析

2.1 物理設(shè)施層

針對(duì)物理設(shè)施層，主要涉及的研究對(duì)象包括物理傳輸媒體和承載物理傳輸媒體的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，這其中還包含了地球站、通信衛(wèi)星和其他對(duì)象等等。在通信衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)置中，其內(nèi)部物理層的安全問(wèn)題一直受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，而且大家關(guān)注的重點(diǎn)都在其所接入的衛(wèi)星終端系統(tǒng)是否合法。相比其他結(jié)構(gòu)的安全性問(wèn)題，該問(wèn)題最為關(guān)鍵，可謂是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)安全性防護(hù)的基礎(chǔ)。針對(duì)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)而言，都會(huì)在衛(wèi)星終端設(shè)置一個(gè)身份確認(rèn)機(jī)制，以此針對(duì)合法衛(wèi)星終端給予維護(hù)，而且其維護(hù)作用顯著。

它能根據(jù)連接需要分配出具有標(biāo)志性安全代碼，便于工作人員針對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行有效的收集和管理。在將衛(wèi)星終端和衛(wèi)星系統(tǒng)連接后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)就其所對(duì)應(yīng)的安全性代碼進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)和驗(yàn)證，如果代碼正確，則驗(yàn)證通過(guò)，衛(wèi)星終端會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到相應(yīng)系統(tǒng)中運(yùn)行并開展工作；但若代碼不相符，這說(shuō)明該衛(wèi)星終端存在非法性，其入網(wǎng)請(qǐng)求將會(huì)被直接駁回，并進(jìn)行上報(bào)，提示工作人員存在非法入侵等等。通過(guò)這樣的保障和防護(hù)措施，針對(duì)衛(wèi)星終端安全性進(jìn)行有效維護(hù)，從而進(jìn)一步提升設(shè)備終端文件傳輸?shù)臋C(jī)密性和安全性。

2.2 業(yè)務(wù)傳輸層

針對(duì)業(yè)務(wù)傳輸層的防護(hù)，具體措施應(yīng)該由其基本的應(yīng)用方向而決定，同時(shí)結(jié)合業(yè)務(wù)傳輸層相關(guān)的鏈路以及連接標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)現(xiàn)正確無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，推進(jìn)鏈路上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，以及一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的信息傳遞。在衛(wèi)星業(yè)務(wù)傳輸鏈路設(shè)計(jì)中，牽扯到上、下兩行鏈路。所以在具體使用時(shí)，不僅要對(duì)其相關(guān)的功能和作用進(jìn)行關(guān)注，還要注意其安全性問(wèn)題。在業(yè)務(wù)傳輸層中，需要關(guān)注的重點(diǎn)是各鏈路層之間相互干擾的問(wèn)題。應(yīng)對(duì)該類威脅的主要措施就是在信道終端加入當(dāng)前國(guó)際上最新型的抗干擾技術(shù)，針對(duì)各鏈路層原有抗干擾能力進(jìn)行提升和強(qiáng)化，在突破技術(shù)限制的基礎(chǔ)上，明顯加強(qiáng)各鏈路層的抗干擾效果。

在具體工程應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要，合理選擇并使用一種或多種抗干擾技術(shù)，通過(guò)不斷的應(yīng)用和嘗試，有效克服自身傳輸業(yè)務(wù)的不足以及局限性，將自身優(yōu)勢(shì)淋漓盡致的彰顯出來(lái)，從而全面提升各鏈路層之間的抗干擾能力，確保衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及信息處傳輸?shù)恼！Ａ硗?，在?shí)際應(yīng)用中一定要意識(shí)到各種抗干擾技術(shù)之間的原理存在一定互通性，所以相關(guān)工作人員在針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行抗干擾技術(shù)選擇時(shí)，一定要注意各技術(shù)間的互補(bǔ)性，將多種抗干擾技術(shù)合理連接在一起，使其能夠在一個(gè)系統(tǒng)中相互配合，更好地發(fā)揮自身作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力的強(qiáng)化。而且在通信衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，當(dāng)干擾模塊檢測(cè)到與之對(duì)應(yīng)的干擾頻率時(shí)，能夠及時(shí)對(duì)信號(hào)傳輸通道進(jìn)行切換，將各輸出通道進(jìn)行有銜接，及時(shí)阻斷干擾源，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全展開有效維護(hù)，確保其運(yùn)行正常[2]。

2.3 網(wǎng)絡(luò)管理層

在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)安全性防護(hù)中，若是網(wǎng)絡(luò)管理層不能端正自身態(tài)度，采取合理有效的管理方案和措施進(jìn)行安全防護(hù)操作，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理層的癱瘓，從而影響到整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性。

在網(wǎng)絡(luò)管理層操作中，需要關(guān)注的重點(diǎn)是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的抗損毀問(wèn)題。確保冗余工作狀態(tài)下，各項(xiàng)資源依舊能夠得到有效解決，以此提升系統(tǒng)抗損毀的能力。管理層在實(shí)際工作中，應(yīng)該按照上述思想指導(dǎo)，通過(guò)不斷的總結(jié)以及工程操作實(shí)踐，借助衛(wèi)星備份和頻段備份等多種方案和措施，針對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的安全程度進(jìn)行不斷提高和強(qiáng)化。

3 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題的技術(shù)應(yīng)對(duì)措施

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用時(shí)面臨著一些安全問(wèn)題，需要依據(jù)實(shí)際情況選擇合適的安全措施，大幅度提升衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，給人們提供更加安全與全面的通信服務(wù)。

3.1 星體加固

針對(duì)衛(wèi)星中極易受損的部件，應(yīng)該及時(shí)采取加固和升級(jí)方案，保證更好地維護(hù)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。比如，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，常常出現(xiàn)星載光電成像傳感器的受損問(wèn)題，面對(duì)這樣的情況，應(yīng)該及時(shí)的結(jié)合激光危害進(jìn)行分析，采取合理的方式規(guī)避激光的干擾，避免造成嚴(yán)重的損傷。

在傳感器前，可以適當(dāng)增加濾光片，使得多種波長(zhǎng)的激光得以有效的屏蔽，同時(shí)也可適當(dāng)?shù)脑黾油繉?，在特定波長(zhǎng)的強(qiáng)光照射下，通過(guò)光限制器的作用，完成對(duì)光電傳感器的有效保護(hù)[3]。

3.2 衛(wèi)星網(wǎng)技術(shù)

根據(jù)適當(dāng)?shù)男枨?，可以適當(dāng)發(fā)射多顆假衛(wèi)星，以此將真正的衛(wèi)星合理的隱藏，起到良好的保護(hù)效果。在敵方尋找攻擊目標(biāo)的時(shí)候，因多顆衛(wèi)星的存在，使得敵方無(wú)法獲取真正衛(wèi)星的位置，也能可以的規(guī)避負(fù)面的影響。還可將微型衛(wèi)星組網(wǎng)，減少衛(wèi)星受到的攻擊，確保整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行起來(lái)。根據(jù)實(shí)際的需要，還可在衛(wèi)星上適當(dāng)?shù)耐可衔针姶挪ǖ谋Ｗo(hù)層，確保衛(wèi)星本身的電磁波能夠適當(dāng)?shù)囊?guī)避到位，以此合理的降低敵方探測(cè)器的出現(xiàn)概率，達(dá)到理想化的效果。

3.3 重視建設(shè)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

在電子工程設(shè)計(jì)中，核心工作在于控制信息的整合以及電子信息的處理。而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)于快速收集到的信息進(jìn)行高效處理，借助自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)智能控制，從而提升電子信息工程設(shè)計(jì)的水平。另一方面，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電子信息工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域?？梢蕴嵘龜?shù)據(jù)更新的效率，減少人工參與，這對(duì)于提升工作效率、降低人力資源的消耗、擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在我國(guó)通信工程和電子信息工程系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，目前工作的關(guān)鍵是在其中建設(shè)并融入寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)的引入，幫助通信工程和電子信息工程技術(shù)獲得在圖像、視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從而進(jìn)一步保證通信工程和電子信息工程技術(shù)和通信質(zhì)量。保證人們?cè)诶猛ㄐ殴こ毯碗娮有畔⒐こ滔到y(tǒng)交流時(shí)，畫面更信息，聲音更真切，就好似面對(duì)面一般，借此全面提升我國(guó)通信工程和電子信息工程的質(zhì)量和安全性[4]。

4 衛(wèi)星通信未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析

首先，隨著信息化程度建設(shè)，人們對(duì)通信服務(wù)的要求不斷提高，希望可以得到智能化、個(gè)性化的通信服務(wù)，在這一背景下衛(wèi)星通信逐漸向著寬帶化、移動(dòng)化及大面積覆蓋化方向發(fā)展。未來(lái)衛(wèi)星通信發(fā)展趨勢(shì)中，一大方向就是傳統(tǒng)衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)的移動(dòng)化發(fā)展。同時(shí)，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的傳輸速度與質(zhì)量也在不斷提升，正逐步向著寬帶化方向發(fā)展，影響到傳統(tǒng)業(yè)務(wù)內(nèi)容，繼而形成新的產(chǎn)業(yè)格局。

其次，衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)在以后會(huì)越來(lái)越明顯，繼而形成與地面網(wǎng)絡(luò)共存的通信架構(gòu)，可以給用戶提供更多更全面的通信服務(wù)。而且也不是傳統(tǒng)意義上的輔助地面通信系統(tǒng)存在形式，而是主動(dòng)結(jié)合地面移動(dòng)通信系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)形成一體化模式，直接給用戶提供端對(duì)端的服務(wù)，也意味著可以給全球范圍內(nèi)的每一位用戶提供不限時(shí)、廣闊覆蓋面積的個(gè)性化通信服務(wù)，實(shí)現(xiàn)推動(dòng)衛(wèi)星通信服務(wù)高速發(fā)展的作用。

最后，尤其是當(dāng)前衛(wèi)星通信技術(shù)迅猛發(fā)展，最根本的原因就是通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，加上通信設(shè)備制造能力增加及通信需求增加。目前衛(wèi)星通信已成為最為先進(jìn)的技術(shù)與研究成果，也正是因這一技術(shù)的發(fā)展，一定程度上可以促進(jìn)衛(wèi)星通信能力發(fā)展。相信隨著相關(guān)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展，未來(lái)通信會(huì)向著個(gè)性化、智能化及深層次方向發(fā)展[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)使用過(guò)程中會(huì)受到來(lái)自各方面的威脅，通過(guò)詳細(xì)論述威脅因素成因，制定合理的安全應(yīng)對(duì)策略，保證衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)可以安全運(yùn)行，切實(shí)發(fā)揮其價(jià)值，推動(dòng)我國(guó)通信事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。希望通過(guò)文中論述，可以為類似研究提供借鑒與參考。