自2022年俄乌冲突以来,“星链”系统为乌克兰建立起了一个庞大的信息化作战体系。5月27日,乌克兰数字转型部部长Mykhailo Fedorov表示,沃尔昌斯克战事失利源于俄罗斯对“星链”系统发起了大规模攻击,导致乌军大量的通信服务被干扰。目前,战争信息化、技术化、空天地一体化的趋势明显,卫星通信占据重要的制空地位,足以影响国家主权安全。此次俄乌双方基于卫星通信的冲突再次引发国际社会对卫星通信安全性与可靠性的思考。

01 卫星通信的战略意义

1、强化情报收集与预警能力

情报收集与事前预警是保障国家安全、预知风险的重要手段。利用卫星从全局视角收集与分析相关信息,并与地面进行信息交互,使得国家能够提前获得情报以便提前应对,如恐怖袭击监测、自然灾害预警、事前防御布控等。

2、弥补应急通信与灾后指挥调度能力

卫星通信覆盖范围广、实时通信强,不受地理位置限制,弥补了地面网络的覆盖盲区,尤其针对偏远地区、海洋、航空等场景,卫星通信提供了重要的网络连接。卫星通信主要利用低轨卫星将世界各个区域联系起来,使通信连接不受自然天气限制,在灾后救援、指挥调度、人员疏散等方面具有重大意义。

3、提升军事国防安全

卫星能够为战时军队提供准确、实时的战场态势,利用所获得的信息统观全局制定策略,减少战场不确定性产生的不良影响,在目标发现、定位、跟踪、瞄准、打击等方面发挥重要作用。卫星通信为地面军事行动提供了有力保障,促进各部队的协调与指挥,全面提升国家的军事国防安全。

02 卫星通信的安全风险

1、卫星轨道跟踪

在轨卫星的位置相对固定,利用卫星跟踪技术,通过分析卫星之间的相对速率、相对位置、轨道摄动、重力场等数据,测算被跟踪卫星的隐私数据,进而成为精确打击对象。

2、卫星链路劫持

卫星通信链路包括上行链路、下行链路,以及星间链路,卫星之间利用星间链路传递和获取信息。而星间链路未进行加密等安全防护,攻击者将利用此弱点进行数据窃取、通信拦截等。此外,卫星链路极易受到电子干扰,攻击者利用信号发生器广播射频信号,进而压制卫星的信号,使得地面无法接收有效的信息或者接收信息错误等。

3、卫星终端攻击

卫星专用终端作为打通卫星信号“最后一公里”传输的关键设备,无需依靠地面设施即可接收卫星信息,是获取情报必不可少的一环。基于卫星终端的特殊性与重要性,或将成为战时打击的关键目标。

4、供应链安全风险

卫星通信系统具有高度复杂性,采用更为开源的组件实现通信与连接,并依赖多家供应商提供的设备或组件,包括卫星、地面设备、发射系统以及相关的软件。这个庞大的供应链包括生产、研发、采购、集成和维护等环节,任何一个环节中的失误都可能导致整个卫星通信系统面临风险。

03 展望与建议

1、加强卫星通信系统的安全防护

卫星通信系统在国家安全、商业运营、科学研究等多个领域发挥着关键作用,必须高度重视卫星通信系统所面临的挑战,积极寻求解决方案,确保卫星通信的可靠性和安全性。从卫星硬件安全、卫星传输安全、数据安全、抗电子干扰能力、太空安全态势等方面入手,构建多层次、多方向的卫星网络安全纵深防护体系,以应对不断扩大的卫星网络安全威胁。

2、加强卫星通信系统软件供应链安全

确保整个卫星通信网络不受恶意软件、数据泄露和其他安全威胁影响的关键,可开展系列举措降低由于供应链环节的脆弱性带来的风险,包括加强供应商审查确保软件产品符合安全标准和最佳实践;采取数字签名或其他机制进行验证,加强软件来源验证确保所有软件组件都来自可信源;开展定期安全评估,对供应链各环节进行定期的安全评估和渗透测试,识别和修复潜在的安全问题。

3、提前布局卫星通信安全关键技术研究

为实现空天地一体化网络的6G发展愿景,卫星通信在6G发展中扮演着至关重要的角色。卫星通信安全作为6G空天地一体化安全的关键一环,需要提前布局和开展卫星通信安全关键技术研究,占据主动和先发优势,如卫星网络架构、安全与加密、量子安全技术、人工智能应用等。

作者:李柯

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