美太空軍致力于提高太空系統網絡安全

美《空軍雜志》8月刊發文《關鍵太空能力易受數字化攻擊》，文章指出，確保太空系統網絡安全比敏捷采辦更緊迫，美太空與導彈系統中心正致力于開發太空網絡試驗靶場和衛星滲透測試環境、評估與演示（SPEED），數字化太空系統有助于改善網絡安全。

威脅評估表明，美重要太空資產越來越容易受到網絡威脅影響。這主要是因為：①衛星架構復雜性使系統更容易受到攻擊。衛星架構的關鍵組件包括太空飛行器、地面系統和終端，每個關鍵組件都由系統、子系統和組件組成，架構的復雜性增加了可能的故障點數量。②低成本、不可歸因溯源、可逆性使得網絡攻擊更實用。網絡攻擊比物理攻擊、定向能攻擊成本低，干擾衛星更易感染多個被攻擊目標。由于許多網絡攻擊是可逆的，很難歸因溯源，具有更大的隱蔽性，而物理攻擊、定向能攻擊則會造成永久性的損害，容易歸因溯源。③老舊的安全設施不足以應對現代威脅。衛星的使用期長達幾十年（如一些衛星硬件已使用20多年），幾十年前的硬件、安全不足以對抗當代網絡威脅。

2021年4月的采辦改革將使太空部隊采辦更加快速、靈活，美太空與導彈系統中心（SMC）將花費國防部太空預算的85%，升級為太空軍戰地司令部。新成立的太空系統司令部（SSC）年度預算為90億美元，將快速確定、原型化、創新天基解決方案。專家認為，重塑太空部隊開發、采辦及部署衛星與地面系統的方式，確保網絡安全比敏捷采辦更緊迫，可以防止網絡間諜和網絡入侵。美太空與導彈系統中心指出，太空系統司令部的新系統應更具彈性，能夠經受住對手的物理攻擊和網絡攻擊。

隨著采辦改革的推進，美太空與導彈系統中心正致力于利用美國家網絡靶場（NCR）的基礎設施，開發太空網絡試驗靶場，為試驗與鑒定、訓練提供網絡太空環境。在這個環境中，紅隊滲透測試人員可以在接近實戰條件的情況下，對新衛星的硬件模型及其地面控制系統的虛擬副本實施網絡攻擊，從而發現漏洞并進行修復。該靶場還將用于培訓衛星運營商對抗此類攻擊。太空網絡試驗靶場是美太空與導彈系統中心計劃推出的一系列網絡安全測試、仿真項目中最先進的一項，甚至可以讓紅隊模擬對射頻無線電鏈路的攻擊，實現通信和控制。太空網絡試驗靶場項目為期三年，將于2022年投入使用， 2023年生成全面作戰能力。屆時，靶場將移交給太空系統司令部，為太空與導彈系統中心的三個采辦團隊提供服務，還可能向商業衛星運營商開放。

太空系統技術包括90%的通用IT技術和10%的獨有技術。在通用IT技術中，太空系統與其他系統（通信系統、醫療保健系統等）相似，使用相同的IT技術，和其他系統一樣脆弱，但能夠使用系統中的網絡安全方案應對網絡威脅。在獨有技術中，太空系統的安全優勢在于，該技術特效是獨一無二、非常機密的，由少數專業人員處理（如搭載在航天器上的輻射硬化處理器），但這種安全性無法持久。太空與導彈系統中心衛星的采辦要求已變為采辦更為模塊化的開放系統體系架構，具有“即插即用”有效載荷的標準接口，放棄了由保密系統體系結構提供的部分保護。太空系統10%的獨有技術的安全缺陷在于，無法直接采用現有的網絡威脅應對技術，當前的漏洞掃描程序或測試框架不適用于衛星系統，所以太空網絡試驗靶場需要開發專門的“pen”測試工具。“pen”工具將允許測試者在衛星系統的獨特架構上模擬典型的黑客攻擊（如中間人攻擊或重放類型攻擊），檢測正在原型化、研制的新衛星中存在的漏洞。

美太空與導彈系統中心負責實現衛星滲透測試環境、評估與演示（SPEED），用來測試、評估整個采辦周期的太空系統網絡安全。SPEED目前只是一個概念，分三個階段：第一階段的“pen”測試工具正在開發中，將在9月前準備好進行內部測試，太空與導彈系統中心將使用“pen”測試GPS IIIF星座22顆衛星的運載工具（GPS IIIF星座于2020年投入生產，計劃于2026年發射）。第二階段是建立一個完全數字化的航天器模型，可從多個位置訪問。攻擊這樣的數字模型將有助于發現真實衛星的網絡安全漏洞，然后在制造過程中修復或減少這些漏洞。第三個階段是開發安全工具，用于監控衛星的內部系統，檢測惡意活動，就像網絡安全軟件（如入侵檢測和防御系統）監控IP網絡一樣。在SPEED下開發的所有工具將提供給太空網絡試驗靶場用戶（美太空與導彈系統中心的三個采辦團隊）。

來源：國防科技要聞