第28卷第3期 航天电子对抗 43 赛博空间电子战目标分析 祝利,林岳峥 (解放军电子工程学院,安徽合肥230037) 摘要: 赛博空间是现代战争中一个全新的作战领域,电子战是赛博空间夺取制电磁权的 主要手段。因此,要加强赛博空间电子战的研究,正确理解赛博空间、赛博空间行动等基本概 念以及赛博空间的特点规律,把握赛博空间与电子战的关系,深入分析赛博空间的电子战目 标,提高在赛博空间进行电子战的能力。 关键词: 赛博空间;电子战;目标 中图分类号: TN97 文献标识码: A Research on electronic warfare targets in Cyberspace Zhu Li,Lin Yuezheng .(Electronic Engineering Institute of PI A,Hefei 230037,Anhui,China) Abstract:As the development of information technology,Cyberspace becomes a new battlefield domain.E— lectronic warfare is the primary measure to take and keep the command of the electromagnetism.So it is high time for researching on cyberspace and electronic warfare to improve electronic warfare capabilities in cyber— space.The Cyberspace,Cyberspace operations and the characteristics of Cyberspace are analyzed in detail first— ly,and then the difference and relationships between Cyberspace and electronic warfare are discussed.Finally, the electronic warfare,s targets in Cyberspace are primarily discussed. Key words:Cyberspace;electronic warfare;target 0 引言 息系统和电磁频谱,电子战在赛博空间仍将发挥举足 轻重的作用。 美国国防部于2011年7月发布了一份脱密版的 《国防部赛博空间行动战略》,概述了美国国防部如何 l赛博空间概述 开展赛博空间(Cyberspace)行动以及如何保护其网 1.1赛博空间与赛博空间行动的界定 络。美军对赛博空问高度重视,近几年来,相继出台了 赛博空间的概念提出以来,美国国防部及各军兵 一系列与赛博空间相关的政策法规和报告,美国战略 种分别从各自的角度阐述了对赛博空间和赛博空间行 司令部与各军种纷纷成立了赛博司令部,美军《四年防 动的理解,但从未达成一致的意见。直到2010年2 务报告(2010)》甚至强调:尽管赛博空间是一个人造的 月,美国陆军公布了《美国陆军赛博空问行动概念能力 域,但其已具备与陆、海、空、天相同的重要性。赛博空 规划(2016~2028年)》(以下简称《规划》)。《规划》 间是现代战争中一个全新的重要作战领域,该领域借 首次完整、系统地对赛博空问及赛博空间行动等理论 助网络化的系统和相关的物理基础设施,利用电子信 进行了阐述。其对赛博空间的界定为:赛博空间是信 息系统和电磁频谱完成对数据的获取、存储、处理和交 息环境中的一个全球范围的域,由一些相互依赖的信 换。赛博空间的核心是电子信息系统和电磁频谱的利 息基础设施网络构成,包括因特网、电信网、计算机系 用,而无线网络系统则是整个赛博空间的神经。可以 统,以及嵌入式处理器和控制器。赛博空间是陆、海、 看出,赛博空间与传统电子战的物理基础都是电子信 空、天四域之外的第五大域,这五大领域之间是相互依 存的。赛博空间的网络节点在物理上位于其他各域之 收稿日期:2012—01—10;2012—03—23修回。 中。赛博空间的活动能使其他域自由实施自己的活 作者简介:祝利(1960一),男,教授,博导,从事电子对抗、外军电 动,其他域中的活动也能影响赛博空间。 子战、电子信息系统技术等方面的研究。 《规划》对赛博空间行动的界定为:赛博空间行动 44 航天电子对抗 特性。 一2012(3) 是指赛博能力的运用,其主要目的是在整个赛博空间 内实现目标。此类行动包括为保障全球信息栅格 (GIG)正常运行所采取的所有措施。赛博空间行动主 是广泛性。赛博空间是由信息网络连接而成 的,这种信息网络不受地域的制约,也不受专业领域的 限制。任何人都可以通过学习信息网络知识,进入赛 博空间,成为赛博人员。因此,赛博空间不仅包括各国 的国防军事力量,也包括了非政府的民间组织,甚至包 括世界上任何可以连接互联网的个人。 二是无界性。电磁频谱没有地理边界和自然界 要包括赛博态势感知(CyberSA)、赛博网络行动 (CyNetOps)、赛博战(CyberWar)和赛博支持(Cyber— Spt)四个部分。赛博态势感知主要包括理解整个赛博 空间内遂行的己方、对手和其他相关行动,评估己方的 赛博能力,评估对手的赛博能力和意图,评估己方和敌 方的赛博漏洞,理解网络上的信息流等;赛博网络行动 主要包括规划和设计网络,安装和运行网络,维护管理 网络,维持网络服务和网络防御等内容;赛博战主要以 限,这使得赛博空间几乎能够覆盖任何区域。只要电 磁波能够到达的地方都是赛博空间的范围,可以超越 通常规定的政治和地理界限。而且赛博空间的电磁辐 射源在物理上可以位于陆、海、空、天各个领域之中,没 有边界的限制。 计算机网络、通信网络以及设备、系统和基础设施的嵌 入式处理器和控制器为目标,主要包括收集和分析网 络数据,研究和定义赛博威胁,在网络中跟踪、捕获和 利用敌方,提供赛博趋势、指示和报警,支持赛博态势 感知,实施动态赛博防御,协助实施计算机网络攻击等 行动;赛博支持主要指网络漏洞评估、漏洞的安全修 三是快速性。信息在赛博空间内依靠网络进行传 输,可以实现信息的快速传递。作战速度是战斗力的 一种来源,充分利用这种高效的信息传输能力,就会产 生倍增的作战效力和速率。因此,在赛博空间,能够提 复、对恶意软件进行逆向工程、反情报、赛博研发和评 估等支持措施。 1.2赛博空间的构成要素 公开发表的《美国空军赛博司令部战略构想》指出 供快速决策、快速打击和快速实现预期作战效果的 能力。 四是突变性。赛博空间不同于传统作战领域, 其作战效果不受时间和距离的影响,具有瞬间达成 的特性。一方实施某赛博进攻,可能使整个作战态 赛博空间的主要组成部分包括三个方面:电磁频谱、电 子技术及系统和一体化的网络基础设施。《规划》对赛 博空间的构成进行了更加详细的叙述,它指出,赛博空 间包括3个层次,即物理层、逻辑层和社会层;共有5 个组成部分,即地理组件、物理网络组件、逻辑网络组 势发生急剧的变化和重构,而这个过程却只需要很 短暂的时间。赛博空间是不断变化的,某些目标仅 在短暂时间内存在,这对进攻和防御作战是一项挑 战。敌方可在毫无预兆的情况下,将先前易受攻击的 目标进行替换或采取新的防御措施。同时,对己方赛 博空间基础设施的调整或改变也可能会暴露或带来新 的薄弱环节。 件、赛博角色组件和人员组件。物理层包括地理组件 和物理网络组件。地理组件指的是网络元素的地理位 置。物理网络组件包括支持网络的各种连接器和相关 的处理设备,如电线、电缆、射频电路、路由器、服务器、 计算机等;还包括所有硬件和基础设施,如有线、无线、 光学基础设施。逻辑层包括逻辑网络组件,其本质是 技术性的,主要指网络节点间的逻辑连接。网络节点 2赛博空间与电子战的关系 随着无线和光学技术的发展,计算机网络和通信 网络趋于融合,电磁频谱成为赛博空间的关键支柱。 而电子战是战场指挥员取得制电磁频谱权的主要途 可以是连接到网络的任何装置,如计算机、电台以及个 人掌上电脑、手机等。社会层由人及认知要素组成,包 括赛博角色组件和人员组件。赛博角色组件包括网络 上人员的身份和角色,如E—mail地址、计算机IP地 ’径。因此,虽然赛博空间和电子战在实体、原理和技术 上均不同,但二者却有着密切的关联。 2.1赛博空间依赖电磁空间 电磁空间是由各种电磁场和电磁波组成的物理空 址、手机号码等。人员组件则由网络上的实际人员组 成。一个人可能担负多个赛博角色,比如一个人可以 拥有多个电子邮件账户,而一个赛博角色也可能被多 个人员使用。 1.3赛博空间的特点 间,电磁频谱是该空间所有行动的媒介。可以看出,电 子信息系统首先存在于电磁空间,当多个电子信息系 统通过电磁波相互连接形成网络时就构成了赛博空 间。因此,赛博空间高度依赖于电磁空间。电磁空间 的物理基础是工作在电磁频谱中的任何电子信息系 统,它们不一定要形成网络,而赛博空间则是网络化的 赛博空间具有电磁频谱和网络空间的独特物理特 性,同时也具有其所依赖的电子信息系统所产生的 2012(3) 祝利,等:赛博空间电子战目标分析 45 电磁空间。特别是在战场赛博空间中,由于战场的广 域性、机动性以及空间、空中通信中继平台的大量使 用,C4 ISR网络大量采用各种无线电信号来组成网络 撇赛博 期 一 系统。因此,这些战场赛博空间的建立都必须以电磁 空间为基础。以通信网为例,一部电台不能构成赛博 空间,只有当多部电台相互连接构成通信网(专)时,才 空间I冀 —侦察I情报侦察目标II-- 层H。.—一网络拓扑结构 ………… 厂网络传输协议 具备了建立赛博空问的物理基础。 2.2 电子战是应对赛博空间的主要手段 从赛博空间行动的定义以及赛博空问与电磁空间 的关系出发,不难得出赛博空间与电子战的关系:赛博 空问行动的核心是计算机网络战技术,并不包含电子 战,但电子战是应对赛博空间的主要手段之一。电子 战应对赛博空间的方式,主要是通过控制电磁频谱来 实现的。要想对敌采取赛博空间行动,能够进入敌赛 博空间是必要的前提;要进入敌赛博空间,就必须控制 电子频谱。尤其是战场赛博空间,一般是一个封闭或 半封闭的网络体系,如美国陆军陆战网、美空军指挥控 制星座网,还有其他物理隔离的指挥控制网络和防空 系统,如战场雷达防空网、地域通信网、目标监视网、火 力协同网、指挥控制网等,这些网络所构建的信息空间 远远超出了计算机网络的范畴,它们并不直接与因特 网相连,对其进行攻击时,首先面临的就是信号接入问 题。电子战正是解决这一问题的基础。在此基础上才 可能实施进一步的赛博空间行动。而且通过电子战手 段,还可以对敌赛博空间实施硬摧毁、干扰压制等行 动。因此,电子战是赛博空间控制电磁频谱的重要手 段,是应对敌赛博空间的根本保证。 3 赛博空间的电子战目标 由于赛博空间极大地依赖电磁空间,而电子战是 电磁空间的主要作战样式,是赛博空间夺取制电磁权 的重要手段,因此,赛博空间的电子战作战目标可以从 以下三个方面来确定。 3.1赛博空间的电子侦察目标 赛博空间的战场情报侦察是维持赛博空间态势感 知的重要手段,是及时获取赛博空间情报、引导对敌赛 博空间实施攻击和物理摧毁,为指挥员提供正确、及时 和全面的指挥决策信息的基础。根据赛博空间的构成 要素,可以将赛博空间情报侦察的目标分为三类:物理 层情报侦察目标、逻辑层情报侦察目标和社会层情报 侦察目标。其中每一类均应包含己方、敌方和其他相 关赛博空问的目标。具体内容如图1所示。 体系 l目标I L网络关键结点和链路 l 厂广网络加密体制和密码 湖帑刀Ⅱ{爵俘利相掰俏 I 社会层 卜一赛博角色信息(IP地址等) L网络上传输的信息内容等 46 航天电子对抗 2012(3) 段比较多,比如,利用大功率微波武器和电磁脉冲弹爆 毁,则必须采取外形伪装、隐真示假、冗余配置以及过 炸产生电磁脉冲,瞬间形成超强的峰值功率,强行注入 磁保护、静电保护等手段,防止敌电子进攻对己方赛博 敌赛博空间的关键电子信息系统,烧毁电子元件;对敌 空间关键节点的毁伤破坏。 无线网络的通信频段实施压制式电子干扰,扰乱敌方 网络的正常运行;通过实时电子侦察获取敌赛博人员 4 结束语 的信息,把预先设置的虚假内容以电磁波形式注入敌 美军关于赛博空间的理论研究正日趋成熟,但很 赛博空间,从而以假冒身份入网,掌握敌方赛博空间的 多技术都还不完善,比如赛博飞机、数字大炮等赛博武 控制权,达到欺骗、影响敌指挥员决策判断的效果。 器系统的研制与运用都还有待发展。勿庸置疑的是, 3.3赛博空间的电子防御目标 赛博空间是未来信息化战争中一个新的作战领域,各 对于赛博空间,应做到既能使信息在一定范围内 军事强国已纷纷加入赛博空间的争夺。电子战是应对 最大限度的共享,又要充分保证信息使用的安全可靠, 赛博空间的重要手段,要加强赛博空间电子战的针对 尤其在战场上,后者显得更为重要。完善的电子防护 性研究,培养优秀的赛博空间电子战人才,以应对赛博 则可以阻止敌方通过电磁频谱接人己方赛博空问并展 空间威胁的快速增长。一 开赛博行动,也可使己方赛博空间内的基础设施免遭 参考文献: 破坏。赛博空间的电子防御,主要是防止电磁信号泄 露,防范敌方电子侦察和窃听,以及可能的电子打击。 Eli The United States army’S Cyberspace operations concept 赛博空间电子防御的目标主要针对三个方面:一是己 capability plan 2016—2028[M].United States Army 方通过地线、电源线、信号线或以无线方式等有意辐射 Training and Doctrine Command,2010. 的信号;二是因电磁感应泄露的无意辐射信号;三是己 E2]Air force Cyber command strategic vision[M].Air Force Cyber Command,2008. 方关键的电子信息系统基础设施。对于有意辐射的信 E3]李琳,刘雅奇,伍晓华.电子对抗目标相关概念辨析EJ]. 号,可以采用屏蔽、隔离、接地、滤波以及复杂信号调制 信息对抗学术,2009(5):50—51. 样式等技术进行防护。比如,在无线通信中使用定向 E4] 李昊,龙晓波.赛博行动与电子战EJ].中国电子科学研究 通信、人为控制天线的发射功率和方向、或采用跳频通 院学报,2011(3):240—242. 信等,可以减少敌方截获的概率;对于无意辐射的信号 E5] 雷国强,王振,斯中毅.战场网络情报侦察研究[J].舰船 进行防护时,可以使用一些特殊的合金夹层,比如数据 电子工程,2009(6):20—23. 传输接口中常见的铝合金缠绕就可以屏蔽设备的磁场 E6] 严思静,冯渊,姜红军.赛博空间与赛博空间行动解析 感应;针对敌方反辐射武器和电磁定向能武器的硬摧 [J].空军工程大学学报,2010(9):38—4O. (上接第42页) 参考文献: Eli Carroll TL.A nonlinear dynamics method for signal iden— tification[J].Chaos:An Interdisciplinary Journal of Non— linear Science,2007,17. E2] Matuszewski J,Kawalec A.Knowledge—based signal pro— 信噪比/as cessing for radar identification[C].Lviv-Slavsko,U— 图7 识别率与数据库关系 图8 识别率对比曲线 kraine:9th Internationa1 Conference on Modern Problems of Radio Engineering,Telecommunications and Computer 5 结束语 Science TCSET’2008,2008:302—305. 针对复杂电磁信号环境下辐射源识别困难的问 E3]柳征,姜文利,周一宇.基于小波包变换的辐射源信号识 题,本文提出并实现了基于多维几何形状的雷达辐射 别EJ].信号处理,2005,21(5):460—464. [4]许丹,柳征,姜文利,等.一种基于交叉关联积分的功放 源识别算法,该算法适用于雷达特征参数交叠较多的 无意调制识别方法[J-I.国防科技大学学报,2008,30 情况,平均识别率在80%以上。■ (3):116—121.