美太空网络安全动向分析

近年来，美国的太空安全制度频现重大改革举措。2017年６月，美国总统特朗普重启停摆20余年的国家太空委员会，用以协调太空领域的跨部门协调事宜等，旨在缓解美国太空决策过程中的机构重叠、权责混乱等问题;2019年８月，美国太空司令部正式成立，成为美国第11大作战司令部，旨在强化太空作战指挥的军种联合能力;2019年12月，美国第六大军种太空军成立，负责太空作战等事务，暂时缓解了美国海陆空各军种几十年以来在太空领域的恶性竞争。

美军组建“天军”构想的由来与内容

　　众所周知，美军的航天作战主体隶属于空军，但海军和陆军也隶属部分太空作战与控制力量，因此关于成立独立的军事航天部队的讨论由来已久，而此次“天军”构想则是这种讨论的阶段性结果。

　　构想的由来 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，并使得太空领域获得更高关注度。该设想得到美国众议院军事委员会战略力量小组委员会主席麦克·罗杰斯支持。罗杰斯近期表示，尽管美空军已成为世界级军队，但太空事项只是美空军12项核心职能之一，太空事项不应由负责管理战斗机和轰炸机的空军人员来领导。可先在美空军内部创建一支独立的“太空部队”，负责太空军事作战，这是未来在国防部内创建完全独立的“天军”军种的关键一步。2017和2018年，众议院军事委员会战略力量小组委员会将开始对设立独立“天军”的程序进行讨论。2017年7月14日，美国会众议院通过了《2018财年国防授权法》，其中包括一项修正案，提议成立独立的太空部队。但成立太空部队将对美军现有太空力量体系带来根本性冲击，因此该提议仍遭到包括空军参谋长在内的众多人反对，外界认为虽然美军成立专门的军事航天力量势在必行，但该设想在短期还难以实现。

　　构想的内容 虽然美军没有公布成立“天军”的具体构想，但是综合美国国防授权法修正案和美军内部讨论，一般认为，构想中的美军太空部队或采用海军陆战队编制。美军目前有五大军种，分别为海军、陆军、空军、海军陆战队和海岸警卫队，海岸警卫队隶属于国土安全部，而美国国防部下辖的军种部门有三个，分别是陆军部、海军部和空军部。海军陆战队下挂在海军部，因为海军陆战队经常借助海军舰艇展开行动，比如海军陆战队机群会从海军航空母舰上起飞。拟建立的太空部队将采取类似的组织形式，设在空军部内，太空部队的最高长官与空军参谋长同级，有权出席参谋长联席会议，但接受空军部长的领导。

　　从目前情况看，美军构想的“天军”应该包括航天发射部队、航天测量跟踪管理部队、防天监视作战部队、军事航天员部队以及空间侦察监视部队等。其中，航天发射部队主要负责运载卫星和其它航天器的发射任务，包括检查、测试、总装、对接、推进剂加注、瞄准发射等；航天测量跟踪管理部队主要负责航天器的轨道测量和控制、航天器的内部监测和航天器控制；防天作战部队主要负责监视和攻击敌对国的航天器和洲际导弹，是太空部队的战斗组，对敌方的导弹、卫星、飞船等构成直接威胁；空间侦察监视部队主要负责利用空间飞行器对地面侦察与监视。

　　从此可以看出，所谓“天军”的任务：一是各种航天器的发射，包括飞船的发射、卫星的发射，空天战机的发射；二是组织飞行器的在轨维护，无论是卫星还是其它的航天器，轨道高度随着运行时间的变化要调整，有的要降低，有的要提升，有的要对重要的目标进行临时的补加侦察；三是进行各种作战运行工作，比如说接收卫星发射的各种信息，包括通讯卫星、导航卫星，同时还可以协调航天器进行两种作战行动，即在轨攻击和组织航天器对地面进行攻击；四是组织所谓的防御工作，比如很多国家都有反导和反卫星能力，为了抵御对方对自己航天器的打击要采取各种行动，比如对目标进行诱饵掩护甚至是假目标掩护。

　　美军推进“天军”构想的举措

　　虽然遭到反对，但是美军内部已经开始采取一定措施来积极推进“天军”构想的实现。

　　职位调整 为了加快“天军”构想实施，美军开始逐步调整领导职位，具体领导这一构想的推进。2017年6月，美国空军部长威尔逊透露，其将批准设立一个新职位——太空作战副参谋长，由三星上将担任。该副参谋长有一名助手协助，向空军部长和空军参谋长就所有与空间战有关的事项提供咨询。新的副参谋长将制定、协调、发布、实施空军的太空政策。副参谋长将考虑资源分配，并向空军领导层提出建议。随着构想的细化，相关职位和人员调整仍将继续。

　　组织筹划 美国空军部长威尔逊近期还透露，未来几个月里，美国空军将在人数和能力上增强“天军”在外层空间的作战力。实际上，早在2015年10月，美国防部和情报部门就成立了“联合跨部门太空作战中心”，通过开发新作战战术、技术与程序，验证情报界与国防部如何在太空领域联合作战。2016年底该机构达到初始作战能力。2017年4月，该机构改名为“国家太空防御中心”，将工作重点从试验方面转移到作战方面。该中心利用“战斗管理指挥与控制”系统，加强与美国情报机构、战略司令部、空军航天司令部之间更紧密的协作，整合情报部门、军事航天部门、商业机构等方面获取的数据，提升国防部和国家侦察局之间太空信息共享，并验证太空作战规则。

　　规划制订 美空军是美军太空系统建设的主管部门，承担了美军90%的军事航天力量建设。目前，美空军航天司令部联合国家侦察办公室正在制定“太空作战架构”（SWC）。SWC架构主要包括：太空体系构想、太空作战概念（涵盖战略指挥与控制、空间态势感知及预警、一体化作战概念）、太空任务部队、弹性太空体系、体系灵活性等多个方面。

　　美军组建“天军”的动因

　　美军在近期推出组建“天军”构想既有着其称霸太空的野心，也有着其军事力量发展带来的无奈。

　　对太空严重依赖 美军事力量发展已经对天基系统产生了严重依赖，这种依赖已经成为美未来作战体系的最薄弱环节之一。法新社在分析美“天军”构想时认为，美国军方几乎所有军事行动都依赖包括通讯、协调、导航和监视等资产在内的太空行动。美国高级研究员、《幽灵舰队》作者辛格也称，就连股市等民用系统也依赖卫星，“如果你是攻击美国的对手，你就会从攻击卫星开始。”支持《2018财年国防授权法》“天军”修正案的美国国会议员认为，美军需要建立一个独立军种——“天军”对太空资产和卫星进行更好地保护、监控和运行。

　　集成各分布力量 目前，美国太空部队的相关职能主要在空军，但是在战术层面上，美陆海空三军均设有专门进行太空战的部队。其中空军设有专门进行太空战的第14航空队，下辖4个联队，主要担负导弹预警、空间监视、火箭发射和卫星控制任务；陆军编有2个太空作战旅，负责执行太空支援、太空力量增强、太空控制和太空力量运用任务；海军则组建了第10舰队，作为其卫星通信系统的太空支援分队。此次美国欲成立“天军”就是希望把各种太空作战力量整合起来，使其专注于太空领域的训练、组织和装备。

　　增强太空进攻性 美国太空政策在上一任总统执政时期进行了较大的调整，推出了较为克制的太空政策，主要通过积极的外交手段、发展军民两用太空技术、增强太空态势感知等策略，限制自身进攻性太空能力发展，换取世界上其它国家也限制自身太空进攻能力的发展，为此国防预算遭到了削减，天空项目也重点向防御性内容转变，但是目前美国军方开始转变之前的保守做法，赋予太空力量更多进攻性。

　　美军推进“天军”构想的影响

　　“天军”构想遭到了诸多反对，这给美太空力量的发展带来了一定混乱。例如，2017年5月，在美参议院军事委员会以“军事太空组织结构、政策和项目”为主题的听证会上，空军参谋长古德芬表示，空军需改变思考太空作战的方式，但在目前创建独立的“天军”并非正确的方案。其认为，太空作战从空军分离出去不利于空军应对太空威胁，在空军内部创建独立“天军”只会造成混乱，任何推进太空作战独立而非整合的举措都是错误的发展方向。

上述改革举措在美国国内有几十年的争论历史，囿于官僚政治和组织利益冲突等难以落实，最终由特朗普任内推行。美国政府针对太空安全制度的改革措施，将重整太空安全领域内的官僚角色以及利益攸关方的互动形式，将对太空安全政策产生实质性影响。拜登执政后，美国太空安全领域内的制度改革基本延续了特朗普政府时期的议程。安全政策是不同部门利益诉求和意识形态相协调的产物，把握政策制定过程中的攸关方，有助于理解安全政策的内容和趋势。

美国的太空制度所涉机构庞大、设计精密、参与方众多，不同的社会力量和国家机构将集团利益和部门意志嵌入到决策过程中，最终使得美国太空政策利益指向多元，“北极星”导弹项目、分导式多弹头，以及“雷神”系列运载火箭等项目曾是各方利益博弈后的产物。在研究美国的太空安全政策时，除了关注政策的具体内容和可能的国内国际影响外，研究影响政策制定的因素也非常重要。

当前，太空网络安全面临着巨大挑战，一方面，数字化转型正推动着地面信息系统与空间网络之间建立接口，这种连接往往跨越了合作伙伴和客户的传统信任边界。

另一方面，软件定义卫星时代的到来意味着卫星可以在太空中重新配置，允许天基服务根据不断变化的需求进行调整，同时也增加了卫星网络的复杂性和脆弱性。

此外，大型卫星网络的采用正在推动地面控制和服务支持基础设施的数量和复杂性快速增加，从而增加潜在的攻击面。尤其是俄乌地缘政治冲突凸显了太空网络安全的重要意义，2022年2月，俄乌冲突前夕，乌克兰和欧洲其他地区的大量卫星调制解调器遭到网络攻击瘫痪，并对其它国家造成严重的溢出效应，此次攻击致卫星网络攻击风险飙升。

为了加强太空网络作战和防御水平，美国积极谋划太空发展、强化太空能力建设、增强太空竞争力，力图在这一夺取未来战略发展优势和维护国家安全的关键力量上占领先机。

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。

目前拜登政府基本延续了特朗普政府的太空政策，继续将太空视为关键战略竞争领域，不断加大对太空领域的支持力度，迅速强化太空力量。同时，拜登政府在其总体竞争战略的框架下将建设太空力量、打造太空环境安全、深化太空联盟、提高态势感知等视为重点方向。

2021年12月，拜登政府发布《美国太空优先事项框架》文件，该文件是拜登政府首次正式发布的太空政策，也是继2020年6月美国国防部发布《国防太空战略》后又一份太空领域的重要战略文件。文件指出美国将继续保持在太空探索、前沿技术、商业航天等领域的领先优势，为其掌握全球领导力提供重要帮助。

2月，美国、澳大利亚、加拿大、法国、德国、新西兰和英国共同发布《联合太空作战愿景2031》倡议，寻求和准备依据适用的国际法保护和防御敌对太空活动，充分表明美国将打造太空联盟作为主导未来天域发展的重要抓手。

4月，美国和英国太空司令部签署《加强太空合作谅解备忘录》(ESC MOU)，内容包括加强信息交换、协调军事太空需求、确定潜在联合活动等。4月，美国国防情报局(DIA)发布新的《2022年太空安全挑战》报告，这是DIA继2019年原始版本之后发布的第二份非机密太空威胁评估报告，报告指出，随着美国和盟国太空能力面临的挑战不断增加，安全、稳定和可评估的太空领域至关重要，报告将为国防领导人制定未来有关太空行动的决策提供参考。

7月，美国土安全部(DHS)出台最新版机构太空政策，该政策认为美国的对手试图破坏美国在通信、定位和导航等方面的太空优势，确定了DHS在太空中的三个特定角色：一是保护商业和政府的天基系统及其供应链免受威胁，特别是网络攻击；二是致力于恢复能力；三是制定在“退化”太空环境中运行的应急计划。该部门将制定计划，包括潜在的脆弱性、可能的目标和缓解措施，这些措施是太空领域对抗性军事行动所独有的。

另一方面，美国通过强化太空态势感知能力建设，提升太空环境监测、数据收集和风险预警能力。2022年1月，美太空军发射两颗“地球同步太空态势感知计划”(GSSAP)卫星，以提高轨道监视能力。

2月，美商务部推出太空编目与交管软件平台原型“开放式架构数据库”(OADR)系统，将提供基础态势感知和交通管理服务。2月，美太空军授予诺格公司价值3.41亿美元的合同，以开展新型深空先进雷达能力(DARC)项目，旨在为美军提供全天候、全天候的地球同步轨道(GEO)目标覆盖，建立全球性探测系统。

4月，美太空军新成立了第19太空防御中队，隶属于第2德尔塔部队，新中队将主要聚焦深空域态势感知，提高太空安全，加强防御能力。

为适应太空网络安全领域的新需求，美军正加速发展太空网络作战力量，并推动太空网络部队与其它网络部队的协同联动，以此谋求联合全域作战优势。目前美军的太空网络力量正不断得到充实，实力日渐壮大。美太空军第六“三角洲”(Delta 6)部队目前有3个中队执行网络防御任务，为保护美国军用卫星免受网络攻击，美太空军决定2022年5月为第六“三角洲”部队增编4个网络防御中队。

目的在于，除第六、七“三角洲”部队之外，每支“三角洲”部队都配有一个网络防御中队，用以提高该部队责任区的网络防御能力。同时，国防部组建了专注于空间系统的网信安全协调中心，作为Delta 6网信体系的一部分，将与太空网信防御相关的协调中心密切合作，与空军网信特战队协同网信安全防御，并为空军网信作战提供支持。这种各司其职又相互协调的太空管理体系将有助于整合太空资源，使美军能够更加快速和高效地应对太空网络安全威胁。

2022年7月，美太空军启动“数字猎犬”(Digital Bloodhound)项目以嗅探网络威胁，并计划2023年6月为该项目选择开发商，旨在改进对太空地面系统网络威胁的检测。该项目将主要改进信息共享、集成和互操作性的敏捷性；改善当前网络行动产品线的敏捷基础架构；对新任务系统和数据流的敏捷进行集成。

同时，该项目还要求：一是通过进一步开发网络行动产品线，提供太空体系保护和威胁检测、识别、保护和响应能力；二是通过敏捷软件开发实践持续集成和开发网络安全应用程序，以适应当前和未来的任务系统；三是开发和交付代码，用于部署到任务系统和开发实验室的政府数据存储库和政府硬件；四是参与当前应用程序设计、软件和硬件安装替代方案的演示、分析，参与敏捷软件开发活动。同时，该项目将继续扩展识别网络漏洞的软件工具Manticore的能力，并进一步开发实时防御网络攻击的软件(Kraken)以供部署。

太空是一个作战域，太空测试和评估需要开发测试和评估太空相关系统的技术和设施，以增强作战人员和决策者对太空能力的信心。而美国国防部测试和评估能力中最明显和最关键的差距是缺乏国家太空测试和训练靶场，与其他军种不同，美太空军没有可操作的现实方法来测试天基系统或训练太空军作战人员。

为此，美太空军于2022年5月10日发布《太空测试体系愿景》，既反映了美国太空测试体系的愿景，也反映了美国谋取未来太空霸权在太空基础设施方面即将采取的重大举措。6月，美太空军筹建国家太空试验与训练中心(NSTTC)，利用一体化的数字基础设施，连接各类模拟器，进而构建虚拟联合作战环境，满足太空作战人员实时训练、新卫星和传感器设计达标评估等需求。按照《太空试验体系愿景》，NSTTC将成为太空系统和作战人员准备就绪的关键使能因素。此外，太空系统司令部和太空作战分析中心正在开发详细的太空环境和威胁模型。

太空军即将建立的太空测试体系是保卫美国免受“威胁和挑战”的关键环节，目标是快速推动基于数据的决策，最大限度地提高军种为联合部队和国家提供天基能力的灵活性和效率。实现这一目标的手段是综合测试，美太空军将在能力生命周期和整个测试体系(组织、劳动力、基础设施、采购和运营)中最大限度地整合已开发和正在运行的测试评估活动。

该愿景表达了太空军的最新发展意图，将为太空测试体系的建立、开发测试和作战测试及评估工作提供战略指导。该愿景将开启加速推进“数字靶场”新模式，通过向太空系统司令部提供开发测试数据，太空训练和战备司令部进行作战测试和评估，太空军的“数字靶场”将探索整合开发测试和作战测试工作，将以更高效、更快速地完成采购过程中的测试部分。

该愿景还将加快美军测试和评估卫星方式变革，太空军将更多地依赖数字建模来模拟新的威胁，并培养更高技能人才来满足这一需求，并将在未来几年增加投资，将启动国家太空测试和训练中心、开展太空测试和培训活动等。这一系列举动将彻底改变美军测试和评估卫星的方式，并加快其发展进程。

美五角大楼正在开发雄心勃勃的“混合太空架构”(HSA)，该架构由多个轨道上的军用和商业卫星组成，设计为一个网络集成能力的“太空互联网”，并提供基础性的网络防护以抵御黑客攻击。混合太空架构概念是太空部队总司令Jay Raymond将军于2020年“体系卫星通信愿景”中提出。

虽然从那时起为军事用户验证天基互联网概念的各种实验性努力一直在进行，但国防部和太空部队直到2022年8月才完全接受了该概念，并开始协调整体努力来设计和开发混合太空架构。

混合太空架构实际上是新兴的“新太空”小卫星功能和传统美国政府太空系统的集成。混合太空架构在安全环境中，利用云、分层安全性和低延迟通信，连接不同的民用、军用、商业和盟军太空系统，将显著提高太空的威慑力和弹性。

该架构有四个技术重点：

(1) 多路径通信，意在构架一个强大、安全的软件定义网络(SDN)，这是整合低地球轨道、中地球轨道、地球静止轨道和地月太空的各种电信系统所必需的；

(2) 多源数据融合，通用数据标准和接口来融合通过太空资产和地面互联网之间的这些数据，以实现高效存储和快速搜索。此外，使用通用命令和控制界面来管理数据收集；

(3) 基于云的分析，激增的传感器数据无处不在，云计算允许在任何有可用计算能力的地方将原始数据处理成可操作的智能；

(4) 可变信任协议，必须遵守行业黄金标准，包括链路和端到端抗量子加密、可靠的加密密钥分发、零信任连续身份验证和数据完整性分类帐。

此外，为了在不同的军用、政用和商用太空系统之间实现高效通信，美军决定以软件定义网络(SDN)和云计算等新兴网络技术来开发HSA。2022年11月，美国国防创新小组宣布与亚马逊网络服务、柯伊伯政府解决方案、微软蔚蓝空间和蜘蛛橡树任务系统四家公司签订一项新混合太空架构项目协议，项目的原型设计及演示将支持太空军设计和部署具有附加卫星星座的混合通信架构，以提高网络弹性。

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。自验证和保护太空系统网络安全的“太空靶场”(SpaceRange)推出后，SSC采购的卫星仍可能存在靶场检测不出的网络安全漏洞。而为进一步消除网络安全隐患，太空军还发起了太空网络模拟攻击邀请赛。美国军方希望通过这种方式找到太空系统的网络漏洞，同时发掘和招募优秀的网络攻防人才。

2020年5月，美国空军邀请各路黑客参加“入侵卫星”(Hack-A-Sat)黑客大赛，以寻找军用卫星和地面站点的安全漏洞。8月，美空军举行“红旗22-3”演习模拟未来太空对抗，测试了新兴太空与网络技术，演示的解决方案包括太空域感知，这是一种复杂的空域管理工具，使用多源跟踪器用于网络指挥与控制项目。8月，美太空训练与战备司令部(STARCOM)在“太空旗”演习中邀请了陆军第一太空旅，以及网络部队、情报人员等，网络作战演习结果对太空作战产生了影响，“太空旗”演习将继续融合网络作战人员，希望能在明年的演习中实现完全整合。

另外，2023年2月还将举行一场名为“北极星之锤”的指控演练。STARCOM正在建设国家太空试验与训练靶场(NSTTC)这一数字虚拟环境，但如何在实装训练和模拟训练寻找一个平衡点是其面临的问题。此外，美太空训练与战备司令部将于2024年举行“蓝色天空”(Blue Skies)演习，将侧重于太空网络战，且届时太空军将为“蓝色天空”演习准备一种包含敌我太空系统数字副本的典型太空网络作战环境。

太空安全和网络安全的交叉并不是一个新问题，但目前许多国家并未充分认识到其潜在的重大脆弱性，还没有针对这一问题的实际解决机制。因此，迫切需要建立有力而协调一致的空间网络安全制度，而且要足够灵活，以应对空间领域面临的迅速演变的安全挑战，并在今后几十年随着市场的转变而持续发展。对我国而言，应尽早出台目前国际上还缺乏的针对商业卫星和其他太空资产的网络安全标准和法规，进一步规范航天部门各行业、各领域政策要求和规范等，从技术开发、所有权和管理等方面予以重塑。

卫星及其相关的地面控制系统对全球经济和军事存在所需的关键基础设施是必不可少的，也是基础设施的基础，同时也是各个行业的脆弱点。因此，针对太空系统的网络攻击备受青睐，可实现最小化暴露和最大化影响的攻击目的。与其他关键基础设施相比，空间系统的网络安全责任极为复杂，空间资产并非由管理基础设施的同一组织拥有，空间资产的复杂供应链使得很难确定在空间资产生命周期的各个阶段具体由哪些组织或部门负责一个系统的网络安全。对我国而言，应高度重视除了军工、水电民生威胁之外，关键基础设施攻击逐渐蔓延至太空领域，亟需一套整体系统的安全方案，捍卫关键基础设施免遭网络安全威胁。

近年来，面对我国的空天崛起，美国曾多次出台相关法案，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。

第一，健全战略和政策体系。尽快建立我国太空安全对抗战略发展的规划、论证指导工作组，将我国空间安全建设问题，纳入国家安全体系。应尽早在国家层面制定太空安全战略和太空军事战略，逐步形成系统完整的开发利用太空的基本法规和航天军事应用法规，从宏观和各具体层面加强对我太空力量建设与运用的筹划指导。

第二，加强构建自主技术创新体系。应进一步健全完善自主技术创新体系，尤其着眼于太空关键技术和主要瓶颈，选准主攻方向和突破口，超前布局，大力发展颠覆性技术，力争在一些前沿高端领域形成独特优势。有针对性开展我国空间系统的防御性与进攻性对抗技术预研工作给出具有我国特色的太空安全对抗的战略发展的路线图。

第三，建立体制机制体系。要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，充分发挥各自功能，保证太空军事活动的高效性和针对性。深入地开展对我国太空安全对抗系统的作战体系、体系结构和技术体系分析，深入进行技术路线、技术体制和总体技术研究，搞好系统建模仿真和顶层研究设计。在空间态势感知、预防性空间对抗和攻击性空间对抗等三个方面进行细化分解和深入研讨。

第四，深化军民一体力量体系。应积极适应新使命新要求，不断推进军民一体融合发展的深度、广度和力度，形成太空力量建设发展的新格局。首先应制定和平利用空间的政策、法规，使我国空间安全工作合法化、规范化。走以民掩军，以军促民，军民共建，协调互补共同发展的道路。系统地研究空间作战的思想、体系和构想，推动我军新时期军事空间作战理念、理论和学说发展。