國防大學(xué)政治學(xué)院

鄭昌興 趙 輝 嚴(yán) 明

隨著人工智能加速向軍事領(lǐng)域滲透轉(zhuǎn)移，應(yīng)用人工智能提升網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力成為各國軍備競爭的新焦點(diǎn)。為了避免被“機(jī)器速度”對手打敗，我軍應(yīng)主要從加強(qiáng)人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的軍民協(xié)同創(chuàng)新，網(wǎng)絡(luò)攻防人工智能算法研究和數(shù)據(jù)資源開放獲取與安全防范，人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知與預(yù)警中的應(yīng)用集成，網(wǎng)絡(luò)空間反人工智能研究等4個方面提升網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力。

網(wǎng)絡(luò)空間是國家安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。美軍早在2011年7月發(fā)布的首份《網(wǎng)絡(luò)空間行動戰(zhàn)略》中就明確指出網(wǎng)絡(luò)空間是其作戰(zhàn)域，俄羅斯也多次在實(shí)戰(zhàn)中運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)輔助達(dá)成其軍事政治目的。近年來，美俄等國采取的一系列網(wǎng)絡(luò)空間軍事化行動凸顯了網(wǎng)絡(luò)空間的戰(zhàn)略地位和網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力建設(shè)的重要性。人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，隨著其加速向軍事領(lǐng)域滲透轉(zhuǎn)移，必將成為提升網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵技術(shù)。

一 人工智能發(fā)展現(xiàn)狀及其對軍事領(lǐng)域的影響

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)[1]。以1956年美國達(dá)特茅斯學(xué)院第一次人工智能會議為開端，至今人工智能已經(jīng)走過了60多年的發(fā)展歷史，其發(fā)展過程并非一帆風(fēng)順，期間經(jīng)歷了兩次寒潮、兩次熱潮，目前正處于第三次熱潮之中。2006年，加拿大多倫多大學(xué)的杰弗里·辛頓教授提出了具有革命性意義的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，之后人工智能發(fā)展進(jìn)入第三次熱潮的大爆發(fā)期。

隨著信息環(huán)境的深刻變化，以計算能力、海量數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)算法為基礎(chǔ)的人工智能應(yīng)用日趨廣泛，在更多的生產(chǎn)生活場景落地，在計算機(jī)視覺、自然語言理解、機(jī)器翻譯等眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用”的重大突破。隨著智能交通、智能醫(yī)療、智能教育、智能城市、智能制造等的深入推進(jìn)，人們對智能化的需求日益增長，人工智能必將深入影響人們生產(chǎn)生活的方方面面，成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，給社會建設(shè)帶來新機(jī)遇，人工智能也因此成為國際競爭的新焦點(diǎn)。

軍事領(lǐng)域歷來是科技創(chuàng)新最為活躍的領(lǐng)域，從冷兵器時代的冶煉技術(shù)、熱兵器時代的火藥技術(shù)，到機(jī)械化戰(zhàn)爭時代的蒸汽與內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，以及信息化戰(zhàn)爭時代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步始終是推動戰(zhàn)爭形態(tài)演變和作戰(zhàn)方式變革的重要力量。人工智能作為一項(xiàng)具有顛覆性價值的戰(zhàn)略技術(shù)，有潛力滲透到軍事領(lǐng)域的各個環(huán)節(jié)。人工智能向軍事領(lǐng)域的滲透轉(zhuǎn)移，特別是新一代人工智能的深入推進(jìn)，必將催生智能化戰(zhàn)爭的到來。2019年7月發(fā)布的《新時代的中國國防》白皮書明確指出，當(dāng)前，武器裝備智能化、無人化等趨勢明顯，智能化戰(zhàn)爭出現(xiàn)端倪[2]。隨著軍事智能化的深入發(fā)展，人工智能已在軍事的諸多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用，例如，武器裝備領(lǐng)域的軍用機(jī)器人和無人系統(tǒng)，情報、監(jiān)視與偵察領(lǐng)域的自動化情報處理，輿論斗爭與心理攻防領(lǐng)域的深度偽造，后裝保障領(lǐng)域的裝備定制維修、后勤補(bǔ)給等[3]。人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)中的應(yīng)用也是其中一個非常重要的方面，人工智能網(wǎng)絡(luò)武器系統(tǒng)具有自主特性和速度優(yōu)勢，能夠顯著增強(qiáng)安全防護(hù)和網(wǎng)絡(luò)攻擊能力，成為各國網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力建設(shè)中競相關(guān)注的新焦點(diǎn)。

二 外軍推進(jìn)人工智能網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)應(yīng)用情況及分析

世界各國軍隊(duì)深刻洞悉人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力建設(shè)中的應(yīng)用潛能，近年來陸續(xù)開展了多項(xiàng)研究計劃，推進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間的軍事應(yīng)用，以提升網(wǎng)絡(luò)空間自主攻防能力。

（一）美軍

2019年1月，美國國會研究處發(fā)布的《人工智能與國家安全》報告顯示，美國國防部正在為一系列軍事功能開發(fā)人工智能應(yīng)用程序，涉及領(lǐng)域眾多，網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)就是其中的重點(diǎn)之一[4]。早在2016年，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）就通過舉辦網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)賽來發(fā)掘民用領(lǐng)域的技術(shù)能力。隨后，美國國防部就與奪得第一名的ForAllSecure公司簽訂了研究合同，并開始實(shí)施“Voltron”計劃，目的是利用人工智能自動發(fā)現(xiàn)和修補(bǔ)軍用網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和軟件的漏洞。2017年，DARPA資助研發(fā)了基于人工智能處理芯片的自主網(wǎng)絡(luò)攻擊系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自主學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并自行生成特定惡意代碼，實(shí)現(xiàn)對指定網(wǎng)絡(luò)的攻擊、信息竊取等操作[5]。2018年，美軍推動了新一代網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)系統(tǒng)的開發(fā)，該系統(tǒng)是一種可以攜帶網(wǎng)絡(luò)攻擊和防御武器且可在網(wǎng)絡(luò)空間自由穿梭的標(biāo)準(zhǔn)化平臺，具備自復(fù)制、自組網(wǎng)、自感知、自保護(hù)、自消亡等自主決策能力，用于執(zhí)行攻防作戰(zhàn)、情報獲取、偵察監(jiān)視等任務(wù)。新一代網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)系統(tǒng)被美軍視為“網(wǎng)絡(luò)航空母艦”，研發(fā)投入金額高達(dá)5400萬美元。

（二）俄軍

俄軍多次在實(shí)戰(zhàn)中展示了其網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力，利用“釣魚”攻擊、惡意程序植入、分布式拒絕服務(wù)攻擊等傳統(tǒng)方式對愛沙尼亞、格魯吉亞、烏克蘭實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)攻擊。近年來，俄羅斯重點(diǎn)提升其網(wǎng)絡(luò)武器庫的自動化水平。俄羅斯聯(lián)邦政府發(fā)布的《2018—2025年國家武器裝備計劃》中明確將研發(fā)智能化武器裝備作為重點(diǎn)內(nèi)容，主要包括網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、無人機(jī)、機(jī)器人等與人工智能密切結(jié)合的建設(shè)發(fā)展方向[6]。俄羅斯先期研究基金會正在實(shí)施“未來網(wǎng)絡(luò)武器”綜合項(xiàng)目，旨在促進(jìn)武器研發(fā)，以對抗信息空間和因特網(wǎng)成為新戰(zhàn)場后出現(xiàn)的潛在威脅[7]，人工智能和認(rèn)知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全研究等都是這個綜合項(xiàng)目的重要組成部分，為此，俄羅斯在莫斯科國立羅蒙諾索夫大學(xué)成立了專門的網(wǎng)絡(luò)安全智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)自動檢查軟件和自動化處理設(shè)備，以提升網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力。

（三）其他國家軍隊(duì)

其他各國軍隊(duì)也在積極探索人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間的軍事應(yīng)用。2018年5月，英國國防部長加文·威廉姆森宣布成立人工智能實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室主要從事包括提高網(wǎng)絡(luò)防御能力在內(nèi)的多個領(lǐng)域的高水平研究；印軍認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)是能夠快速應(yīng)用人工智能的三大領(lǐng)域之一，2018年5月，印度成立工作組，為軍方制定人工智能路線圖，旨在研究潛在的革命性武器，開發(fā)智能、自主的機(jī)器人系統(tǒng)，同時加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)空間防御能力；2018年1月，日本防衛(wèi)省宣布在日本自衛(wèi)隊(duì)的信息通信網(wǎng)絡(luò)防御系統(tǒng)中引入人工智能，以強(qiáng)化應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力等。

以上信息表明，外軍正在利用人工智能大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力，看似以網(wǎng)絡(luò)空間防御為目的，實(shí)質(zhì)是利用海量攻擊信息作為深度學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練樣本，在對動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)威脅進(jìn)行快速分析處理的同時，提升網(wǎng)絡(luò)攻擊的檢測和響應(yīng)速度，提前感知威脅，并根據(jù)授權(quán)自主實(shí)施反擊。因此，人工智能作為一種具有顛覆性價值的賦能技術(shù)，其與網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)合后，將徹底改變網(wǎng)絡(luò)空間對抗的游戲規(guī)則。在當(dāng)前多域一體作戰(zhàn)的新形勢下，人工智能的戰(zhàn)略價值更加不容小覷。

三應(yīng)用人工智能提升我軍網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力的對策思路

人工智能網(wǎng)絡(luò)武器系統(tǒng)具有自主特性和速度優(yōu)勢，將形成一種在極端時間尺度下的作戰(zhàn)能力，大大加快網(wǎng)絡(luò)空間的攻防速度，從而形成決定性的作戰(zhàn)優(yōu)勢。這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)空間中的其他成員別無選擇，唯有提高網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力的自主化水平，否則就會面臨被“機(jī)器速度”對手打敗的巨大風(fēng)險。因此，應(yīng)大力應(yīng)用人工智能提升我軍的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力，避免陷入作戰(zhàn)能力不對等的危險境地。

（一）著力加強(qiáng)人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的軍民協(xié)同創(chuàng)新

網(wǎng)絡(luò)安全是軍民協(xié)同創(chuàng)新的重點(diǎn)領(lǐng)域和前沿領(lǐng)域，也是最具活力和潛力的領(lǐng)域。無論是人工智能還是網(wǎng)絡(luò)安全，均具有軍民重合度高、共用性強(qiáng)等顯著特征，具備民為軍用的良好基礎(chǔ)。因此，要在籌劃設(shè)計、組織實(shí)施、成果運(yùn)用等全過程加強(qiáng)軍民深度協(xié)同創(chuàng)新，通過加強(qiáng)與地方安全廠商、高等院校、科研院所等單位的合作，充分利用其人才、技術(shù)和資源優(yōu)勢，快速提升我軍的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力。

這實(shí)際上也是世界軍事強(qiáng)國的普遍做法，早在2015年4月，美國國防部就專門成立了“國防創(chuàng)新試驗(yàn)單元”（Defense Innovation Unit Experimental，DIUx）部門，擬通過該部門的橋梁紐帶作用，加快軍民兩用技術(shù)科技成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)國防領(lǐng)域的軍民協(xié)同創(chuàng)新。2018年8月，DIUx更名為國防創(chuàng)新單元（DIU），反映出美國國防部對其前期工作的認(rèn)可。人工智能技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用是DIU近期重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域之一，2020年5月，DIU向美國硅谷網(wǎng)絡(luò)安全廠商ForAllSecure授予了價值4500萬美元、為期5年的合同，利用該公司的人工智能系統(tǒng)為美軍武器系統(tǒng)開展自動化網(wǎng)絡(luò)安全測試。另外，美國在2017年的《國家安全戰(zhàn)略》中曾明確指出，“建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，使私營部門研發(fā)資源與優(yōu)先國家安全應(yīng)用相協(xié)調(diào)”。

日本由于軍力發(fā)展受限，一貫重視軍民協(xié)同創(chuàng)新、以民掩軍，其在發(fā)布的新《防衛(wèi)計劃大綱》中提出加強(qiáng)人工智能軍事應(yīng)用以后，更是充分利用人工智能的軍民兩用特性，通過“官民產(chǎn)業(yè)合作”機(jī)制引入民間資本和民間企業(yè)資源，促進(jìn)人工智能武器的研發(fā)。

（二）著力加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)攻防人工智能算法研究和數(shù)據(jù)資源開放獲取與安全防范

算法是人工智能的核心和關(guān)鍵，當(dāng)前人工智能應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用”的重大轉(zhuǎn)變，進(jìn)入爆發(fā)式增長期，深度學(xué)習(xí)算法的突破是根本原因之一。因此，提升我軍的網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力，深入研究自主網(wǎng)絡(luò)攻防算法尤為重要?？赏ㄟ^開發(fā)高效且具有魯棒性的算法來實(shí)現(xiàn)對自身漏洞的精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)和自動修復(fù)，同時通過對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的分布式協(xié)同分析，識別網(wǎng)絡(luò)攻擊并展開自主防御；算法也應(yīng)能夠?qū)ψ鲬?zhàn)對手的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)漏洞進(jìn)行準(zhǔn)確探測，并展開自主攻擊及隱匿痕跡，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間的“查打一體”和“隱身”能力。大型數(shù)據(jù)集對提升算法性能至關(guān)重要，而海量數(shù)據(jù)資源是我國發(fā)展人工智能所具有的得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。要制定網(wǎng)絡(luò)空間領(lǐng)域的數(shù)據(jù)政策，加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源的開放獲取，特別是網(wǎng)絡(luò)相關(guān)管理部門和地方安全技術(shù)廠商的數(shù)據(jù)共享，構(gòu)建針對網(wǎng)絡(luò)攻防算法的大型數(shù)據(jù)集，為算法的學(xué)習(xí)訓(xùn)練提供數(shù)據(jù)支撐。

為推動大數(shù)據(jù)和人工智能研究應(yīng)用，2019年1月，美國實(shí)施《開放政府?dāng)?shù)據(jù)法案》，向公眾開放“非敏感”政府?dāng)?shù)據(jù)，此前法國、德國等國已經(jīng)率先實(shí)施。2019年2月，美國國防部發(fā)布的《人工智能戰(zhàn)略》報告中也明確提出加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享；2019年6月，美國國防部聯(lián)合人工智能中心宣布計劃開放一個衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)集以推動開展相關(guān)研究。訓(xùn)練數(shù)據(jù)對人工智能算法具有導(dǎo)向作用，這也使得數(shù)據(jù)成為一種有效的攻擊手段，被精心修改的數(shù)據(jù)（“中毒”數(shù)據(jù)）注入訓(xùn)練集后會導(dǎo)致算法出現(xiàn)偏差甚至功能發(fā)生逆轉(zhuǎn)。因此，在加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)空間領(lǐng)域數(shù)據(jù)開放共享的同時，也要加強(qiáng)數(shù)據(jù)甄別和數(shù)據(jù)安全防范，建立網(wǎng)絡(luò)空間的數(shù)據(jù)安全分類標(biāo)準(zhǔn)和分類管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全防范與數(shù)據(jù)開放獲取的科學(xué)平衡。

（三）著力加強(qiáng)人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知與預(yù)警中的應(yīng)用集成

在當(dāng)前這一趨向萬物互聯(lián)、泛在網(wǎng)絡(luò)的時代，依靠防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)安全工具基于靜態(tài)規(guī)則的機(jī)械式聯(lián)動防御已無法應(yīng)對日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，特別是作戰(zhàn)對手的全方位分布式探測攻擊。感知和預(yù)警是網(wǎng)絡(luò)安全防御的前提，要充分利用人工智能，研發(fā)智能協(xié)同的分布式網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知與預(yù)警系統(tǒng)，形成基于大數(shù)據(jù)自主分析的體系化結(jié)構(gòu)，以更快、更全面地檢測網(wǎng)絡(luò)安全威脅，解決網(wǎng)絡(luò)安全防御中“看得見”的問題。

首先，要開發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的深度包處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)流量的實(shí)時自動處理和監(jiān)控；其次，開發(fā)基于大數(shù)據(jù)的分布式智能分析模型，通過對全網(wǎng)安全風(fēng)險數(shù)據(jù)的歸并融合、關(guān)聯(lián)分析、綜合理解，形成對網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢的可靠感知；再次，開發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能風(fēng)險預(yù)測模型，科學(xué)評估安全威脅的發(fā)展趨勢并做出準(zhǔn)確預(yù)警。相關(guān)研究可分階段實(shí)施，通過構(gòu)建模塊化開放平臺，為后續(xù)應(yīng)用集成預(yù)留擴(kuò)展接口。在這方面，美國的相關(guān)做法值得我國借鑒，例如，美國為實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)空間安全的自動監(jiān)測，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)空間安全主動防御體系，早在2003年就實(shí)施了“愛因斯坦”計劃，整個計劃分為3個階段[8]。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，體系的自動化、一體化程度不斷提升，目前部署的“愛因斯坦3”已經(jīng)具備異常網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控、入侵檢測、主動防御與反擊等多種能力。

（四）著力加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)空間反人工智能研究

從當(dāng)前的發(fā)展趨勢來看，無論是基于先發(fā)制人的主動選擇，還是“囚徒困境”式博弈的被動選擇，人工智能在軍事領(lǐng)域特別是網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)中的應(yīng)用幾乎不可避免。種種跡象表明，美軍正在大力加強(qiáng)反人工智能研究。2018年8月，美國陸軍對網(wǎng)絡(luò)空間欺騙能力進(jìn)行測試，這種能力采用基于傳感器的人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)行為來欺騙、對抗和阻止對手的網(wǎng)絡(luò)攻擊行動。以上測試表明，美軍已經(jīng)初步具備網(wǎng)絡(luò)空間反人工智能作戰(zhàn)能力，對我軍有重要的警示和借鑒意義。

人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)中的應(yīng)用必然也會增加出現(xiàn)相應(yīng)風(fēng)險的概率，可以據(jù)此開展應(yīng)對方法手段的研究。從“攻”的角度來看，由于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻防的人工智能算法本質(zhì)上是一種軟件程序，其不可避免地存在漏洞，因此，要加強(qiáng)對作戰(zhàn)對手網(wǎng)絡(luò)空間防御系統(tǒng)的探測，尋找其人工智能網(wǎng)絡(luò)工具的漏洞，并有針對性地開展反人工智能研究，使其人工智能網(wǎng)絡(luò)工具失效，甚至為我軍所用；從“防”的角度來看，針對人工智能網(wǎng)絡(luò)武器系統(tǒng)自主攻擊缺少人為干預(yù)的特點(diǎn)，可利用當(dāng)前機(jī)器智能的局限性構(gòu)設(shè)“蜜罐”系統(tǒng)，隱真示假誘騙對手實(shí)施攻擊，并進(jìn)而分析其攻擊的方法手段和實(shí)施過程，評估其攻擊能力，為加強(qiáng)自身網(wǎng)絡(luò)防御提供借鑒，為實(shí)施反擊打下良好基礎(chǔ)。打好主動仗，下好先手棋，從攻防兩個方面預(yù)先開展有針對性的反人工智能研究，對我軍有效應(yīng)對作戰(zhàn)對手的網(wǎng)絡(luò)空間人工智能作戰(zhàn)具有重要意義。