脆弱的穹顶：太空网络安全隐忧

太空网络：天缘政治的“阿喀琉斯之踵”？

“穹域天衢贯寰宇，星网安澜系千钧”。全球技术革新彻底打破了外层空间与网络空间的边界，推动两者深度耦合的同时，也重塑了其政治意涵，太空网络已然成为天缘政治博弈的关键新兴领域之一。

如今，各国攻防技术手段日新月异，相伴而生的新兴领域安全问题持续演进。在此背景下，太空网络安全问题也逐渐升级为危及国家总体安全的重大隐患。这场牵动新兴领域安全的“深空暗战”，其缘起何方？具体表现又有哪些？正在成为新兴领域安全研究的热点和焦点之一。

一、太空网络安全问题的缘起

太空网络安全问题主要是指，在太空开发利用过程中，信息传输、设施运行、网络接入等方面面临的网络安全挑战。从根本上说，不断发展与革新的空间技术和信息技术是太空网络安全问题出现的基本条件。而随着技术不断发展，太空和网络空间的社会与政治意涵也经历着变迁。探寻这些新兴空间本身的意涵变化，有助于理解太空网络安全问题产生的根本动因。

01 太空信息传输功能日趋显著

太空信息功能最初的实现来自侦察领域。美国军方和情报部门自50年代中期起开始推进一系列侦察卫星研制计划，侦察卫星的极大覆盖面和身处“公域”的独特地位，显著增强了美国的信息情报优势。与地球上开展的信息活动相比，太空的自然属性使其无论作为信息的 “观测点”“发射台”还是“中继站”都具有明显优势，能够形成“全球覆盖”“瞬时可达”的信息能力。商业遥感卫星也是军事情报的重要来源。在各类军用和民用卫星提供的信息支援下，太空成为现代战争军事目标侦察、军事测绘应用、战争潜力评估、战时气象保障等环节的重要依托。2023年初，美国太空军情报部门正式加入国家情报中心，成为美国情报界的第18个团队成员，这一动向再次反映出太空日益显著的信息功能。由于这种信息支援作用在高阶政治（军事）领域的体现日趋显著，太空的战略意义随之不断上升，成为深刻影响国家和国际安全的重要疆域。

02 太空网络连通互动逐渐深化

作为新兴空间，太空和网络空间在性质特点上存在显著差别，前者是物理空间，而后者则一定程度上以虚拟空间呈现。然而，物理与虚拟之间的间隔正被日益增长的联系所取代。随着技术不断发展，网络空间安全问题逐渐向物理空间扩散，网络攻击既可以发生在内容层和逻辑层，也可发生在物理层；其造成的后果既包括网站瘫痪、数据泄露等数字化危害，也包括系统失灵、硬件破坏等物理性影响。特别是在物联网愈发普及的情况下，物理空间的网络安全威胁与日俱增。电力系统、水处理设施、交通系统等关键基础设施越来越多地应用物联网技术，这些设备种类繁多，难以建立起统一的安全标准，也往往缺乏实时有效的安全监控措施。太空的信息功能本身就依赖于卫星、地面基站等各类物理设施来实现，而太空系统与其他关键基础设施之间的连通互动也日趋深化，这意味着网络空间物理化所带来的安全威胁，将同样不可避免地波及支撑空间系统的物理架构上。

03 太空互联网建设推动新兴空间深度融合

近年来，在技术发展、商业资本和国家战略的共同推动下，太空互联网呈现加速发展态势，进一步促进太空和网络新兴空间相互融合。

受到地理条件的制约，目前全球仍有70%的地理空间未实现网络覆盖。而太空互联网则不受地域等因素影响，能够实现全球网络无缝覆盖。由于其所具有的突出优势，太空互联网在上世纪80-90年代就曾迎来一股发展热潮。进入新世纪之后，一些关键技术的进步促使太空互联网特别是低轨小卫星星座突飞猛进。这类太空互联网依托的小卫星星座具有制造和发射成本低的特点，而且由于其不完全依赖地面特定设施，即使在发生严重灾害或突发状况（如爆发战争）时，也能保持互联网服务的稳定运行。正是由于这些突出优势，太空互联网的积极推动者并不仅仅只有商业部门，其军事应用也得到日益广泛关注。

二、太空网络安全问题的主要表现

太空网络安全问题源起于两个新兴空间的深度融合。这些新兴空间原本的安全问题已成为国家安全的重要组成部分，而空间融合带来的安全问题具有一定的独特性，并非原有问题的简单叠加。大体而言，太空网络安全议题主要体现在以下几方面。

01 太空信息传输易遭网络攻击

由于卫星等空间系统的运行高度依赖于与地面相关的各类设施和技术，这为网络攻击者提供了大量潜在的入侵通路。攻击路径的多样性也使得追踪和阻止网络攻击的难度加大。其中一种常见的攻击路径是在卫星系统与地面站点的通讯过程中发生，通讯的上行链路和下行链路都可能受到攻击侵袭。针对空间信息传输的网络攻击活动可能源于多种目的：一是破坏和干扰信息通信。例如，2023年初美国卫星运营商Viasat的地面基础设施遭遇大规模网络攻击，导致数万乌克兰及欧洲其他地区的用户断网，德国数千台风力涡轮机组甚至因此断线。使用网络攻击入侵空间信息传输，第二种可能的目的是信息和数据窃取。卫星通信的方式多为大范围广播式，这意味着在接收范围内的任何人都可以对传输的信号进行窃听和盗取。同时，由于卫星网络成本相对高昂，许多通信系统并未对通信数据进行加密，这进一步加剧了信息和数据泄露的风险。三是篡改和伪造信息数据。实施这类攻击行为的路径与前述破坏或窃取信息行为基本相同，区别在于，攻击者在非法拦截窃取空间传输信息的基础上，有可能对数据进行伪造并返回给传输链路，数据接收端将难以分辨数据是否来自合法用户，对信息通信真实性合法性造成进一步破坏。

02 太空基础设施面临网络威胁

除了经由太空传输的各类信息可能受到网络攻击的侵袭，太空基础设施本身也面临来自网络手段的直接威胁。当前，太空基础设施规模日益庞大且呈加速发展趋势。航天器的爆炸式增长将使太空环境变得更加复杂。世界经济论坛发布的《全球风险报告2023》中，专设一章“太空的拥挤与竞争”，指出“对这些轨道（如近地轨道和地球同步轨道等）越来越多地开发利用，将带来空间拥塞、碎片增多和物体碰撞的风险，而这一领域还缺乏缓解新兴威胁的治理架构。”来自网络攻击的威胁则可能进一步加剧上述风险。潜在的网络攻击者可以通过攻击渗透地面站点的工业控制系统，实现对卫星或其他航天器的远程控制。一旦成功操控卫星，攻击者将可能改变卫星运行状态甚至使其无法运转，例如使卫星降低轨道高度并在重返大气层过程中损毁，或是调整其运行姿态造成其他破坏。在2023年的一次黑客大会上，有团队现场展示了通过入侵上行链路设施，远程劫持一颗两年前退役的卫星并命令其播放电影，再次显示出卫星等空间基础设施遇袭受控的可能场景。在前述这些案例中，遭受破坏威胁的只是受攻击的卫星本身，更为复杂的攻击可能会试图操纵和变更卫星的运行轨道，特别是卫星往往装载不同类型的推进系统，有的可以在太空中加速、减速或改变方向，如果攻击者能够入侵并控制其推进器，则可能操控卫星碰撞其他在轨卫星或空间物体，从而造成更加严重的灾难性后果。在极端情况下，遭袭受控的卫星将扮演“太空武器”的角色，对其他航天器乃至地面设施构成物理威胁。

03 太空网络主权规制受到冲击

太空互联网的加速发展除了在信息传输和空间设施方面产生新的安全问题，也给新兴空间国家治理带来了新挑战。随着网络空间与外层空间深度融合，网络主权的可规制性将面临直接冲击。太空互联网建设实质上是通过卫星矩阵将地面网络向太空延展，既能够有效覆盖高山、沙漠、海上、飞机等原本地面网络不易提供服务的地区，又能够规避因自然灾害、地面设施损坏（如海底光缆断线等）等因素造成的网络瘫痪或服务受限，真正做到全球接入、全域覆盖、全时在线。但带来的后果，则是这样形成的网络通信将绕开地面信息基础设施，这意味着在此网络中传输的数据、用户的行为活动，乃至网络的可接入性本身，都脱离了主权政府的监管和控制。原本网络主权得以实现所凭借的物理条件受到极大削弱，有专家形容其后果为造成“网络主权的空心化”。当一国发生突发状况需要紧急关闭某一区域网络服务，或是遭遇局部冲突需要管制特定地区通信时，太空互联网的运营方将可能通过提供不受所在地区管辖的网络服务，消解主权行为体的网络管理能力，对所在国国家安全将带来深远影响。

总的来看，围绕太空网络安全出现的新问题新挑战正呈加速演进之势，随着各国太空网络建设步伐日益加快，外层空间与网络空间深度融合，加之影响这些领域攻防能力的技术手段日新月异，太空网络安全在新兴领域安全乃至军事安全和政治安全中的“显示度”还将不断增强，应成为国家总体安全筹划新的重要关注点。

作者 | 国防科技大学党的创新理论研究中心 刘杨钺

来源 | 《国防科技》2023年第4期

编辑 | 王珺艺