外層空間電子戰(zhàn)與網絡戰(zhàn)
編譯：知遠/三十年后 來源：知遠戰(zhàn)略與防務研究所
摘自：聯(lián)合國裁軍研究所2019年5月報告
【知遠導讀】
由于國家安全越來越依賴于空間系統(tǒng)，同時反太空作戰(zhàn)能力大大增強，使得太空領域比以往更具爭議和競爭性。本文概述了電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)領域中與外層空間有關的新興技術和能力，綜述了當前有關反太空能力的規(guī)定和措施，分析了國際社會該如何通過全球治理來解決這個問題，為制定應對這一挑戰(zhàn)的有效舉措并防止危險升級提供良好的基礎。
由于國家安全越來越依賴于空間系統(tǒng)，同時出現(xiàn)了反太空作戰(zhàn)能力，使得太空領域比以往更具爭議和競爭性。特別是自從2007年1月恢復反衛(wèi)星作戰(zhàn)演示以來，各國承受著相當大的安全壓力來證明自己的動能反衛(wèi)星能力。幸運的是，自那時起反衛(wèi)星行動演示并未產生許多長壽命的空間碎片。印度代號“沙克提使命（Mission Shakti）”的反衛(wèi)星測試在足夠低的高度進行，碎片可以在數周或數月內與大氣燃燒殆盡，而不會耗費數十年甚至幾個世紀。但是，空間安全的另一個方面卻令人擔憂。各國正在從昂貴的反衛(wèi)星選項（例如導彈直接命中）轉移到開發(fā)可能會影響太空資產的更低廉、更容易獲得的電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)方法。從廣義上講，反空間能力可用于制造對空間資產的臨時性和永久性破壞。動能系統(tǒng)會對空間資產造成永久和不可逆轉的破壞，但是到目前為止，電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)手段對空間系統(tǒng)造成的破壞大多是暫時的。
本文將首先簡要介紹反太空能力及其與冷戰(zhàn)時代的不同之處，然后論述了與太空中電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)有關的不同類型的反太空技術，其中包括對技術原理的描述以及運用實例。第三部分介紹了現(xiàn)有的應對反太空能力的國際舉措，詳細論述了適用于反太空技術的各種條約和出口管制法規(guī)，此外還研究了其中的差距與不足。最后一章探討了建立更可行的全球機制以應對來自反太空能力日益增長的威脅，并提出了關于反太空能力的發(fā)展方向。
1
反太空能力
反太空能力“使對手喪失了空間能力帶來的好處”。一些分析人士認為反太空能力“參與任何阻止對手利用太空來發(fā)揮自身優(yōu)勢的事情”。但是后一種定義過于寬泛，可能包含任何可用的手段（例如經濟手段或技術轉讓把控機制），進而否定對手在太空中的優(yōu)勢。因此，本文使用修改后的定義，將反太空能力描述為一種軍事能力，旨在防止“敵方利用太空發(fā)揮其優(yōu)勢”。這些能力使航天大國能夠通過“摧毀或抵消敵軍力量來保持所需的太空優(yōu)勢”。各國可以通過進攻性和防御性的反太空行動實現(xiàn)某些目標。
盡管過去存在反太空能力，但今天的情況卻大不相同，各國正在表現(xiàn)出發(fā)展和使用這種能力的更大意愿。雖然歸因比較困難，但是很難向國際社會隱瞞對航天器實施物理破壞的能力。電子和網絡攻擊很難被探測到，因為很難區(qū)分故意或非故意的故障、失靈。更重要的是，無需進行驗證就可以開發(fā)和部署甚至使用這種能力。實際上如后文所示，這種攻擊已經發(fā)生。
研究當前的形勢和威脅需要與冷戰(zhàn)時期進行對比。從那時到現(xiàn)在的最大變化是太空活動的參與者數量和類型都有所增加。與冷戰(zhàn)時期的太空競賽相比，這是一個很大的差異，當時美國和蘇聯(lián)兩個超級大國主導了太空領域。隨著商業(yè)參與者的不斷增加，使太空成為更具創(chuàng)新性的環(huán)境，反過來使得政府和私人參與者都能夠更便捷地訪問外層空間。同時，這也使得太空變得更加擁擠。
此外，即使在安全范圍內，各國處理外層空間的方式也存在重大差異。在冷戰(zhàn)期間，外層空間主要用于展開戰(zhàn)略行動，例如戰(zhàn)略情報收集、核攻擊預警和執(zhí)行軍備控制協(xié)定。這種情況已經發(fā)生改變，今天的太空在常規(guī)軍事行動中起著更為重要的作用。當今，進攻性或防御性太空作戰(zhàn)行動不僅會影響地面的安全部門，還會影響社會和經濟部門，因為民眾大量依賴于天基應用。太空對于民用和軍事行動都至關重要，這一事實增加了意外升級和發(fā)生沖突的風險，例如在局勢加劇緊張期間，由于自然事件或機械故障造成的中斷或拒絕服務。
但是與冷戰(zhàn)時期也存在一些相似之處。首先，人們重新強調包括外層空間在內的硬實力。例如自2007年以來，在持續(xù)了二十多年的非官方禁令之后，幾個國家已開始測試反衛(wèi)星能力。競爭重新開始的另一個跡象是美國成立了專門的太空部隊，法國也計劃建立一支類似的部隊。
其次，力量平衡的動態(tài)變化正在影響外層空間，太空已成為政治和競爭發(fā)揮作用的另一個領域。例如，印度和中國之間的軍事競爭也反映在兩國之間的太空競賽上。1在“反太空”討論的背景下，這一點很重要，因為當今許多國家都從安全角度出發(fā)接近太空，依靠外層空間來增強其戰(zhàn)略和國家安全能力。例如與冷戰(zhàn)期間相比，當今有更多的國家依靠外層空間進行軍事通信。正因如此，軍事行動對外層空間的更大依賴使各國更容易受到一系列反太空行動的傷害。
第三，與冷戰(zhàn)時期相比，各國似乎更愿意參與新的進攻性反太空能力的開發(fā)和使用。主要航天大國之間的競爭導致電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)能力的使用情況有所增加（這些將在后續(xù)章節(jié)中詳細介紹）。此外，隨著主要航天大國尋求新的軍事太空能力，區(qū)域和全球安全競爭可能會推動太空軍備競賽�，F(xiàn)有的一些準則正在受到挑戰(zhàn)，因為新的參與者似乎不受它們的束縛。盡管很少違反測試反衛(wèi)星能力的規(guī)則，但有跡象表明其他準則（例如不干擾衛(wèi)星運行）的制約效力正在減弱。當許多新參與者進入既定領域時，規(guī)則可能會被打破。當玩家致力于維護規(guī)則時，它就可能會有效；但是當規(guī)則被視為對維持優(yōu)勢的阻礙時，規(guī)則就會被打破。技術和政治環(huán)境的變化進一步促進了對規(guī)則的侵蝕，例如網絡戰(zhàn)技術的廣泛普及以及地緣政治動態(tài)變化推動的競爭意識增強。
2
反太空能力的類型
反太空能力有四種類型：動能，非動能，電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)。
動能武器的物理操作和能力會通過物體的撞擊力或彈頭的爆炸造成衛(wèi)星或地面支持基礎設施的永久性和不可逆轉損壞。這些技術包括直接攻擊型反衛(wèi)星導彈和共軌系統(tǒng)。反衛(wèi)星導彈本質上是指“通過純粹利用高速和動能武器的撞擊來摧毀敵方衛(wèi)星”。共軌系統(tǒng)是放置在相近軌道上的衛(wèi)星，可以通過近距離的軌道交會操作定向攔截或干擾其他衛(wèi)星。
非動能武器的物理操作涉及在沒有直接接觸的情況下使用技術來干擾或損壞空間系統(tǒng)。2此類技術包括電磁脈沖或定向能（激光束或微波攻擊）。
第三種類型是電子戰(zhàn)能力，使用射頻能量來干擾或破壞與衛(wèi)星之間的通信，但不會造成永久的物理損壞。最后一類是網絡戰(zhàn)技術，使用軟件和網絡技術來破壞、控制、干擾或摧毀與衛(wèi)星有關的計算機系統(tǒng)。
正如后文討論所示，電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)手段的使用已成為首選的攻擊方法，因為可以合理地進行否認。這些反太空能力可用于阻斷、降級、破壞或擾亂空間系統(tǒng)。此外，電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)不可或缺的技術正變得無處不在且多樣化，甚至非國家行為體也可以使用。本文將重點關注外層空間的電子戰(zhàn)和網絡戰(zhàn)能力。
3
電子戰(zhàn)能力
電子戰(zhàn)涉及使用電磁脈沖或定向能量（激光束或微波攻擊）來阻斷、破壞或擾亂衛(wèi)星系統(tǒng)。這些功能會導致衛(wèi)星或服務的暫時性損壞或破壞，而無需實際接觸衛(wèi)星。電子戰(zhàn)是“軍事行動，涉及使用電磁能和定向能控制電磁頻譜或攻擊敵人”。事實證明，GPS衛(wèi)星特別容易受到干擾，因為可以阻止用戶從這些衛(wèi)星獲取有用且準確的定位、導航和授時數據。但是對導航衛(wèi)星的干擾主要限于民用GPS信號，因為軍用信號抗干擾能力強。鑒于全球對GPS數據的大規(guī)模依賴，它已成為制造大范圍破壞的簡單目標。如果這些行動不受新規(guī)則或規(guī)范的控制，則有可能會降低外層空間提供服務的效用。這也可能導致外層空間行為規(guī)范的普遍弱化，加劇安全競爭，對和平利用空間產生長期影響。
但是分析人士認為，可以開發(fā)和操控有效的反擊系統(tǒng)來“確定干擾者并提取其特征”，使敵方的系統(tǒng)更易受到破壞和干擾。敵方電子系統(tǒng)“可能會通過自適應來實時濾除破壞和干擾信號，或者被其他電子防護策略（如增加發(fā)射器功率）所擊敗”。這表明航天大國將會采用各種各樣的電子戰(zhàn)戰(zhàn)術。這種發(fā)展可能會使外太空更具競爭性和脆弱性。
01技術說明
衛(wèi)星是由地面站通過電子信號控制的，需要將數據傳回地面站。因此，以電子方式攻擊上行和下行鏈路可能會使衛(wèi)星失效。電子攻擊通常利用干擾或欺騙來攻擊信號。
干擾是一種電子攻擊，會通過在相同頻段內以及在其所針對的衛(wèi)星或接收機天線視場內產生噪聲來干擾射頻，從而擾亂通信。干擾會造成暫時性破壞，因此是可逆的。一旦干擾器關閉，通信即可恢復正常。可以使用多種不同的干擾樣式，包括主動型、功能特定的或混合型智能干擾來達成最佳效果。
欺騙是電子攻擊的另一種形式，攻擊者的設備會產生虛假信號。在這種情況下，如果欺騙攻擊的目標是從衛(wèi)星到地面的下行鏈路數據，則最終可能會將錯誤或損壞的數據饋送到地面接收系統(tǒng)。劫持衛(wèi)星的指揮控制并提供此類數據是眾所周知的破壞手段。一旦成功欺騙了衛(wèi)星的指揮控制系統(tǒng)，攻擊者就可以控制衛(wèi)星并將其用于邪惡活動。欺騙行動成本很低，因此可以由包括非國家行為體在內的許多行為者進行開發(fā)和部署。
激光還被用于致盲偵察衛(wèi)星，并被證明是相當可行的。這被稱為“炫目”，據報道有幾個國家正在對這方面的能力進行投資。但是還有一些人認為要達成顯著的效果，對功率的要求很高，這使許多系統(tǒng)在實際性能方面表現(xiàn)并不太好。
02運用實例
開源報告表明，盡管在技術上可能有所不同，主要航天國家都具有針對太空系統(tǒng)的某種形式進攻性電子戰(zhàn)能力。以下是在過去的二十年中（按時間順序）據報道使用了進攻性電子戰(zhàn)手段或實例的非詳盡列表（未經驗證）：
·美國擁有實戰(zhàn)化的電子戰(zhàn)系統(tǒng)（即通信對抗系統(tǒng)），可在全球范圍內部署，對地球靜止軌道通信衛(wèi)星上行鏈路進行干擾，于2004年投入運行。
·據報道，美國可能具有在較小的區(qū)域內對全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)接收器（例如GLONASS或“北斗”）進行干擾的能力，以阻止對手使用這些系統(tǒng)。
·根據一些報道，“幾位中國科學家聲稱在2005年的一次測試中成功地使用‘安裝在新疆的50-100（千瓦）激光炮致盲衛(wèi)星’”。
·據報道，在2006年的一起事件中，中國努力使用高功率激光致盲了在本國領土上空飛行的美國偵察衛(wèi)星，但是尚不清楚是否成功。雖然沒有通過公開的信息證實這些事件，但美國官員聲稱中國具有這種能力并且已經在“使用”。
·2009年，有報告稱伊朗展開電子戰(zhàn)行動。在一個特定的案例中，伊朗被指控干擾某些新聞廣播，例如BBC的波斯語頻道，以阻止西方媒體對國內民眾的影響。據報道，在2009年伊朗總統(tǒng)大選和2011年“阿拉伯之春”起義期間，這種干擾很明顯。
·據報道稱在過去的幾年中，伊朗一再干擾商業(yè)通信衛(wèi)星，擾亂在該國廣播的波斯語節(jié)目。
·2011年，德黑蘭通過“干擾其衛(wèi)星通信鏈路并欺騙接收到的GPS信號”擊落了一架美國RQ-170無人機。但這些聲明沒有得到美國政府的證實。
·在2010-2012年間，朝鮮被指控連續(xù)多天干擾韓國的GPS信號，影響了許多飛機、輪船和個人設備。
·據報道，俄羅斯已經完成了基于安-60飛機的反衛(wèi)星激光武器研發(fā)，編號為1LK222“獵鷹梯隊（Sokol Eshelon）”。這些基于激光的武器系統(tǒng)可以致炫衛(wèi)星上的傳感器。它們具有足夠的功率，能夠損壞衛(wèi)星上對光或熱敏感的物理元件。
·據報道稱，俄羅斯聯(lián)邦還開發(fā)了兩種干擾器，分別被命名為R-330Zh和R-381T2。這兩套系統(tǒng)以及其他四套干擾系統(tǒng)已于2014年在烏克蘭被用來干擾GPS信號。
·根據俄羅斯衛(wèi)星通信社采訪國防工業(yè)部門的報道，俄羅斯正在研發(fā)一種新型電子戰(zhàn)飛機，可以使敵方導航和通信衛(wèi)星失效。
4
網絡戰(zhàn)能力
與電子戰(zhàn)技術一樣，網絡戰(zhàn)措施由于價格低廉且易于獲得，正在迅速成為太空戰(zhàn)的可行選擇。一些國家（包括欠發(fā)達國家）已經能夠發(fā)展用于干擾外層空間系統(tǒng)和衛(wèi)星的網絡戰(zhàn)能力，但所報告的使用事件數量很少。包括美國、俄羅斯、中國和朝鮮等在內的許多國家已經表現(xiàn)出了對非空間目標實施網絡攻擊的能力和意愿。雖然衛(wèi)星是有吸引力的目標，但對它們的攻擊可能會造成意想不到的嚴重后果，并有可能導致嚴重沖突。此外，與軍事資產相比，太空中的商業(yè)衛(wèi)星可能更加脆弱。
由于多種原因，未來幾年網絡戰(zhàn)能力可能會成為更大的挑戰(zhàn)�；A的、粗糙的網絡能力比其他動能反太空能力更容易獲得，其研發(fā)和部署速度比反衛(wèi)星導彈快得多并且成本低得多。這些技術的準入門檻相當低，有許多獨立的黑客就能完成。可否認和歸因困難也使得網絡對抗措施成為造成空間系統(tǒng)大規(guī)模破壞的理想方法。2017年，美國一名高級軍官在聽證會的證詞中指出網絡攻擊是“反太空的第一威脅”。美國國家情報局局長詹姆斯·克拉珀也發(fā)表了類似的看法。
01技術說明
網絡戰(zhàn)技術直接攻擊數據和使用數據的系統(tǒng)。與網絡節(jié)點鏈接的衛(wèi)星越多，它們越容易受到網絡攻擊。攻擊者有多個入侵點，包括將地面站連接到地面網絡的陸上線路，連接終端用戶以及衛(wèi)星和地面站的空天線路。網絡攻擊可以是簡單的，也可以是復雜的，具體取決于攻擊者想要造成的破壞程度。如果目的是向對手表明其有能力并且可以施加懲罰，則攻擊不必太具破壞性。但是網絡攻擊能夠對太空系統(tǒng)造成大規(guī)模破壞甚至是永久性損壞。例如，如果對手設法掌握了衛(wèi)星的指控權，它可能“切斷所有通信，并通過消耗其推進劑或破壞其電子設備和傳感器進而永久損壞該衛(wèi)星”。對通信衛(wèi)星的干擾除了會破壞公海中用于保障航空安全、安保和貨運船只的能力外，還會影響軍事行動的作戰(zhàn)完整性。
盡管網絡手段是干擾衛(wèi)星運行的相對較新的方法，但是還有一些較為老舊的方法（例如射頻干擾）會造成問題。由于衛(wèi)星是通過無線電波控制的，因此通過虛假傳輸或欺騙來干擾這些通信連接則代表著另一種威脅，其可以被納入廣義的電子戰(zhàn)范圍之內，但不同于網絡攻擊。
與發(fā)射射頻信號的電子戰(zhàn)措施相比，網絡攻擊是一種更直接的攻擊形式。網絡攻擊也需要更先進的功能和專業(yè)知識，但是大量獨立黑客的存在為發(fā)現(xiàn)這些漏洞提供了可能的來源。各國可以自由地將業(yè)務轉包給雇傭軍的個人或團體，同時保持可否認性。目前各國能夠展開一系列攻擊，通過“竊取、更改或阻斷信息，以及控制或破壞衛(wèi)星、組件或輔助基礎設施”，對受害方產生戰(zhàn)術和戰(zhàn)略影響。隨著使用“更先進的機載處理元件、全數字組件、軟件無線電、基于分組的協(xié)議以及基于云的高性能計算太空程序，網絡攻擊的攻擊面可能會增加”。
02運用實例
開源報告表明，許多國家都擁有針對外層空間資產的網絡戰(zhàn)能力，但公開承認和能夠核實的事件數量很少。以下列出了根據報道使用網絡戰(zhàn)手段的實例（按時間順序）：
·2011年，美中經濟與安全審查委員會的一份報告指出在2007年和2008年，兩顆美國衛(wèi)星在挪威的地面站遭到了攻擊。通過互聯(lián)網進行的攻擊被溯源到某國。盡管美國政府沒有直接指控任何人，但暗示襲擊與某國黑客有關，并且與某國軍方發(fā)布的政策文件相一致。攻擊的嚴重性尤其令人震驚，因為至少在2008年的攻擊中，黑客能夠實現(xiàn)控制衛(wèi)星所需的所有步驟，但是并未造成任何傷害。黑客可能已經竊取了數據，改變了太陽能電池板陣列的方向從而造成破壞，甚至移動了衛(wèi)星。
·2014年，美國國家海洋和大氣管理局確認其一顆衛(wèi)星遭到黑客入侵，但是數據未被破壞。已發(fā)布的新聞報道均指向某國。
·據報道，一群使用俄語的黑客可能與俄羅斯政府建立了聯(lián)系，正在使用名為Turla的惡意軟件對使用未加密數據鏈路的通信衛(wèi)星進行攻擊。
·2018年10月，美國國家航空航天局被黑客入侵，現(xiàn)任和前任雇員的個人數據受到威脅。但是，政府所授予的任務似乎并沒有受到影響。
【1】應當指出，印度比中國更關注與中印之間的太空競賽，因為中國認為自己在與美國競爭。但是，還存在一些相互競爭的要素，例如執(zhí)行月球和火星探測任務。
【2】應當指出，空間系統(tǒng)在五個部分可能會受到攻擊：發(fā)射部分、控制部分、上下通信鏈路部分、用戶部分和空間部分。
關注手機移動微站
3254
陸基中段反導：中國國力提速的新節(jié)點 