陳 爽,邢國強,魯 珊
(中國人民解放軍93216部隊,北京 100085)
美國網絡司令部成立后,美軍網絡空間作戰(zhàn)武器系統(tǒng)發(fā)展進入新的階段,以往各軍種負責研發(fā)的“煙囪式”網絡戰(zhàn)武器系統(tǒng)被整合納入“聯(lián)合網絡作戰(zhàn)架構(Joint Cyber Warfighting Architecture,JCWA)”。美軍計劃于2025年前完成JCWA的研發(fā)和部署,屆時美軍將構建橫向貫通各軍兵種、縱向從戰(zhàn)略級延伸至戰(zhàn)術級的網絡戰(zhàn)裝備體系,美軍網絡空間作戰(zhàn)能力將大幅提升,網絡空間作戰(zhàn)將更深融入美軍的聯(lián)合全域作戰(zhàn)。
美軍認為,網絡作戰(zhàn)高度的復雜性和不確定性使得其在態(tài)勢感知、作戰(zhàn)規(guī)劃、戰(zhàn)損評估、行動執(zhí)行等方面都與傳統(tǒng)作戰(zhàn)域差別巨大,必須構建一種能夠在實時、大規(guī)模的動態(tài)網絡環(huán)境中了解、規(guī)劃和管理網絡作戰(zhàn)的完整全程閉環(huán)系統(tǒng)和綜合作戰(zhàn)環(huán)境,從而提升網絡作戰(zhàn)指揮決策效率,具有超越對手的決策優(yōu)勢和行動靈活性。基于此,美國網絡司令部提出了JCWA頂層概念[1]。
JCWA的目標是“發(fā)展系統(tǒng)之間的互操作性,以提供一個全面、綜合的網絡空間架構,每個主要功能區(qū)域都被緊密集成和自動化”[1]。架構中各組成系統(tǒng)分工明確、相互支撐配合,為美軍網絡作戰(zhàn)提供強有力的指揮控制和作戰(zhàn)支撐。
2019年5月,美國網絡司令部司令保羅?中曾根上將宣布,“網絡司令部已經建立起聯(lián)合網絡作戰(zhàn)裝備體系,以指導該司令部確定能力開發(fā)項目的優(yōu)先級”。這表明JCWA已成為牽引美軍網絡戰(zhàn)裝備建設的首要工程。因此,美國網絡司令部提出并全力推動JCWA頂層架構落地,有著深刻的現(xiàn)實和發(fā)展考量。
2009年6月,美國成立二級職能作戰(zhàn)司令部——美國網絡司令部,正式拉開了重塑其網絡空間作戰(zhàn)指揮體系的序幕,截至2017年8月,以美國網絡司令部升格為一級司令部為標志,美軍網絡空間作戰(zhàn)指揮體系重塑工作取得了階段性的成果。
一方面,美軍整合了分散的網絡空間作戰(zhàn)力量,在原有網空力量的基礎上構建高效、統(tǒng)一的網絡空間作戰(zhàn)指揮體系。美軍對各軍種密碼破譯、信號偵察、網絡運行及維護和通信等分散作戰(zhàn)力量進行了整合,在各軍種組建起網絡空間司令部及下屬部隊,理順了各種網絡作戰(zhàn)力量之間的指揮控制關系和流程,縮短了指揮鏈條,使指揮體系更加正規(guī)化。另一方面,美軍發(fā)布了2018版《網絡空間作戰(zhàn)聯(lián)合條令(JP3-12)》[2-3],形成了標準化、更具操作性的網絡空間作戰(zhàn)指導規(guī)范,可以更好地指導網絡空間作戰(zhàn)樣式在各個作戰(zhàn)域的運用。
為適應指揮關系調整和新版聯(lián)合作戰(zhàn)條令要求,美國網絡司令部提出了JCWA頂層概念,目的是通過全新網絡作戰(zhàn)架構帶動各種新型網絡作戰(zhàn)武器系統(tǒng)研發(fā)和部署,提升自身及所屬部隊的網絡作戰(zhàn)任務規(guī)劃、作戰(zhàn)籌劃、行動控制和態(tài)勢感知能力,加強對所屬部隊力量部署、訓練和演習的控制能力。
美國網絡司令部自2009年成立后,一直采取“雙帽”模式,與美國國家安全局(National Security Agency,NSA)共處一地,共享人員、工具和基礎設施,網絡司令部司令同時擔任國家安全局局長。由于缺乏自己獨立的作戰(zhàn)系統(tǒng),網絡司令部主要依賴NSA的基礎設施和平臺執(zhí)行任務,這種“受制于人”的不利局面,很大程度上制約了美軍網絡作戰(zhàn)能力的發(fā)展。
因此,美國網絡司令部加快網絡戰(zhàn)武器裝備建設,構建可由自己管理、自己使用、自己維護的網絡空間作戰(zhàn)武器系統(tǒng),實現(xiàn)與NSA盡快拆分,成為美國網絡司令部當前的一項急迫任務。同時,通過打造標準化、規(guī)范化的作戰(zhàn)平臺,可逐步淘汰現(xiàn)有各軍兵種分散的網絡戰(zhàn)武器系統(tǒng),以標準化、體系化、通用化的網絡戰(zhàn)武器系統(tǒng)取而代之,加快實現(xiàn)網絡戰(zhàn)武器裝備的更新?lián)Q代。
近年來,美軍提出了聯(lián)合全域指揮和控制(Joint All-Domain Command and Control,JADC2)作戰(zhàn)概念[4],目標是把各軍種指揮控制系統(tǒng)連接成一體化指控網絡,在所有作戰(zhàn)域之間實現(xiàn)迅速、無縫的信息交流,美空軍負責的先進作戰(zhàn)管理系統(tǒng)(Advanced Battle Management System,ABMS)被確定為實現(xiàn)JADC2的首要技術解決方案和核心支撐系統(tǒng),以支持陸、海、空、天、電和網絡空間域的作戰(zhàn)。
美國網絡司令部副司令查爾斯?摩爾表示,美國網絡司令部在與JADC2關系上扮演雙重關鍵角色:一是保護JADC2,網絡司令部必須從開始就為此做好準備;二是參與JADC2,為聯(lián)合全域作戰(zhàn)提供“網絡作戰(zhàn)圖”。美國網絡司令部的多個新型網絡戰(zhàn)武器系統(tǒng)都是由美空軍牽頭負責,通過與ABMS在體系架構、安全保護、接口標準、軟硬件基礎支撐等層面的深度鉸鏈和融合,可為網絡作戰(zhàn)指揮控制與其他作戰(zhàn)域、聯(lián)盟和機構間的指揮控制集成提供堅實可靠的支撐保障。JCWA是美國網絡司令部積極參與JADC2,進而實現(xiàn)JADC2概念在網絡空間作戰(zhàn)域落地的關鍵。
美國是互聯(lián)網的發(fā)源地,長期以來在網絡信息領域積累了巨大的技術優(yōu)勢。近年來,美軍更加注重開展網絡空間的基礎性研究[5],啟動了數(shù)十個技術研究項目,如美國國防高級研究計劃局的“X計劃”“大規(guī)模網絡狩獵”“實現(xiàn)自主對抗敵方網絡系統(tǒng)”“快速攻擊檢測、隔離及表征系統(tǒng)”“計算機與人類合力探索軟件安全”“主動式社會工程學防御”“雷霆穹頂”等技術研究項目,力圖在網絡戰(zhàn)場可視化、態(tài)勢感知、人機協(xié)作、智能安全、零信任等關鍵技術上取得突破,并加快向新質戰(zhàn)斗力的轉化。
近年來,人工智能技術的快速發(fā)展和應用,讓美軍意識到網絡作戰(zhàn)嵌入人工智能等“顛覆性”技術的巨大潛力,美軍明確要求各新型網絡作戰(zhàn)武器系統(tǒng)必須更具“智能性”[6],以搶占未來網絡戰(zhàn)爭的制勝先機。JCWA架構中各種新型網絡作戰(zhàn)武器系統(tǒng)大量采用大數(shù)據(jù)、機器學習和人工智能最新技術,可以大幅提升網絡戰(zhàn)場認知速度和精度,加快網絡作戰(zhàn)決策和行動控制速度,確保美軍獲取網絡空間乃至全維作戰(zhàn)空間作戰(zhàn)的優(yōu)勢。
美軍JCWA架構包含6個網絡戰(zhàn)武器系統(tǒng),功能界面分工明確,相互支撐協(xié)作,構建了一個覆蓋聯(lián)合網絡作戰(zhàn)全域、全流程的綜合集成作戰(zhàn)環(huán)境,為美軍網絡作戰(zhàn)提供強有力的指揮控制和作戰(zhàn)支撐[1]。
架構中各武器系統(tǒng)的功能包括:
(1)統(tǒng)一平臺(Unified Platform,UP),是整個架構的基礎平臺,負責數(shù)據(jù)的管理和集成,為網絡作戰(zhàn)提供互操作性和信息共享。
(2)聯(lián)合網絡指揮與控制(Joint Cyber Control and Command,JCC2),負責決策制定,為網絡作戰(zhàn)提供指揮控制。
(3)聯(lián)合通用訪問平臺(Joint Common Access Platform,JCAP),負責任務賦能和實施,為網絡作戰(zhàn)提供統(tǒng)一網絡攻擊工具投送平臺。
(4)持續(xù)網絡訓練環(huán)境(Persistent Cyber Training Environment,PCTE),負責培訓和評估,為網絡作戰(zhàn)提供訓練和演習環(huán)境。
(5)網絡作戰(zhàn)工具(Cyber Tools),包括各種類型網絡進攻和網絡防御作戰(zhàn)工具,負責實施具體網絡進攻作戰(zhàn)和網絡防護行動。
(6)網絡傳感器(Sensors),包括各種網絡態(tài)勢感知工具,為網絡作戰(zhàn)行動提供情報和數(shù)據(jù)搜集。
美國網絡司令部將上述前4個武器系統(tǒng)研發(fā)項目分別委托美空軍和美陸軍牽頭實施,詳見表1,美國網絡司令部對網絡作戰(zhàn)工具和網絡傳感器不直接管理,由各軍兵種根據(jù)作戰(zhàn)需要自行立項研制。
表1 網絡戰(zhàn)武器系統(tǒng)研發(fā)進展
JCC2研發(fā)由美國Two Six Technologies公司承擔,2018—2019年主要開展技術原理驗證,快速構建原型制作,2020—2021年進行能力開發(fā),2022—2023年持續(xù)擴展能力、用戶基礎和互操作性。
UP研發(fā)由美國Northrop Grumman公司承擔,2018年10月,美空軍確定Northrop Grumman公司為UP系統(tǒng)協(xié)調方,為UP提供持續(xù)的開發(fā)、集成和部署環(huán)境,2019年4月,Northrop Grumman公司交付了UP增量1,同時搭建了新型編碼中心“LevelUp軟件工廠”,截至2020年11月,統(tǒng)一平臺已完成了6次增量開發(fā),并持續(xù)以3個月為周期迭代一次增量。
PCTE研發(fā)由美國Mantech公司承擔,2016—2019年處于原型設計和開發(fā)階段,2020年進入生產和能力交付階段。2020年10月交付PCTE2.0,2021年二季度交付PCTE3.0,2022年初交付PCTE4.0,提供用戶引擎功能,幫助發(fā)現(xiàn)可使用的訓練活動、演習或模塊,后續(xù)版本將納入“改進評估”和“流量生產”功能。
JCAP研發(fā)由美國Mantech公司承擔,2020年12月進入研發(fā)階段,2022年交付第一個最簡可行能力,未來兩個最簡可行能力將增強JCAP的容量和可擴展性。
自2020年以來,在美軍加快實施新版網絡空間作戰(zhàn)聯(lián)合條令JP3-12[2]和推動聯(lián)合全域指揮和控制JADC2戰(zhàn)略[4]的大背景下,JCWA架構的功能內涵和技術特征不斷變化,并開始向JCWA2.0演變,主要表現(xiàn)在以下3個方面。
3.1.1 裁剪UP功能并明確其基礎平臺的定位
在UP納入JCWA之前,其功能定位是網絡攻防作戰(zhàn)平臺,即“網絡航母”,可整合并搭載各種網絡武器開展全頻譜網絡空間作戰(zhàn),功能涵蓋數(shù)據(jù)分析、任務計劃、決策支持以及網絡攻防行動。UP納入JCWA之后,美軍對UP功能進行了大幅裁剪,防止其過于龐雜難以實現(xiàn)和控制,將任務計劃、決策支持劃歸于JCC2,將網絡攻防行動劃歸于JCAP。2020年11月,美國網絡司令部表示,“UP是單一的基于云的基礎設施,連接JCWA內不同的網絡能力,以實現(xiàn)全頻譜網絡空間作戰(zhàn)”。UP功能被明確調整為:UP是JCWA各功能部件間的連接體,主要發(fā)揮數(shù)據(jù)管理與融合的大數(shù)據(jù)基礎平臺的作用。將整合并標準化網絡司令部及其下屬機構的各種大數(shù)據(jù)工具,提供對已存儲數(shù)據(jù)的便利訪問,以及前所未有的分析處理能力,更好地為網絡空間作戰(zhàn)部隊提供數(shù)據(jù)同步和信息共享。
3.1.2 擴展JCC2指揮控制層級并確定其作用地位
JCC2項目的前身是美國國防高級研究計劃局的X計劃和美國國防部戰(zhàn)略能力辦公室的IKE項目,如表2所示。X計劃尋求為理解、規(guī)劃和管理網絡戰(zhàn)創(chuàng)造革命性技術,項目定位是戰(zhàn)術層面的技術原型開發(fā)。IKE項目將X計劃研發(fā)的技術原型快速轉化為實際的戰(zhàn)斗能力,幫助美軍指揮官理解網絡戰(zhàn)場、支持美軍網絡戰(zhàn)略的制定、評估并建模網絡作戰(zhàn)毀傷情況,項目的定位是戰(zhàn)略層面的網絡作戰(zhàn)指揮控制平臺。
表2 JCC2研發(fā)目標和技術特征分析
自JCC2納入JCWA后,其功能定位為:作為美國網絡司令部的指揮控制系統(tǒng),支持戰(zhàn)略、戰(zhàn)役直至戰(zhàn)術層面的網絡作戰(zhàn)全域指揮控制,其作用地位與美軍現(xiàn)役部署的第二代聯(lián)合作戰(zhàn)指揮信息系統(tǒng)GCCS-A、GCCS-M和GCCS-AF相當。自2020年以來,JCC2更加強調系統(tǒng)綜合集成和新技術融合應用,在繼承X計劃和IKE項目技術成果的基礎上,通過采納大數(shù)據(jù)、機器學習和人工智能等最新技術,最大限度地提升網絡戰(zhàn)場認知速度和精度,提升網絡作戰(zhàn)決策和行動控制速度以及智能化水平。其研發(fā)目標和技術特征是:集成了網絡作戰(zhàn)指揮控制任務應用程序、功能、數(shù)據(jù)庫和辦公自動化工具,通過交換圖像、情報、部隊狀態(tài)和規(guī)劃信息,將指揮控制功能融合到一個全面的、可互操作的系統(tǒng)中,主要技術特征是可視化、智能化和綜合集成化。
隨著美軍全力推動JADC2戰(zhàn)略落實,JCWA作為美國網絡司令部對JADC2戰(zhàn)略的響應,在很大程度上受到JADC2戰(zhàn)略參考架構、技術路線和實施要求的指導和約束[4]。JADC2戰(zhàn)略提出聯(lián)合指揮控制在感知、理解和行動等3個方面的能力要求,明確了設計和信息共享、分層安全、通用數(shù)據(jù)標準和架構、競爭性環(huán)境下的彈性、統(tǒng)一的開發(fā)和實施過程、靈活快速的研發(fā)迭代6項指導原則,同時建立了5個持久工作組來監(jiān)督和協(xié)調各軍兵種、機構方向的一致性。
這使得JCWA各項目的功能架構、數(shù)據(jù)格式、接口、基礎設施在項目研發(fā)、測試和部署上必然向JADC2的要求靠攏,并進行優(yōu)化和調整。目前,美軍將空軍的ABMS作為JADC2的核心技術架構,由于ABMS項目、JCC2項目、UP項目都由美國空軍負責,JCC2和UP的很多研發(fā)工作依托cloud ONE、platform ONE展開,同時JCC2和UP還可為ABMS提供分層安全和保密數(shù)據(jù)交換能力,因此在技術研發(fā)和基礎設施上,JCC2和UP這兩個項目受到JADC2的影響更多,而美陸軍負責的PCTE和JCAP由于項目研發(fā)進度和自身功能定位,受到JADC2戰(zhàn)略的影響較小。
當前JCWA各武器系統(tǒng)研發(fā)的項目管理和預算管理由各軍兵種分頭負責,美國網絡司令部缺乏強有力的進度管理和需求協(xié)調,各武器系統(tǒng)單獨進行測試驗證,缺乏JCWA架構級別的整體功能、適用性、任務彈性的測試驗證,由此帶來一系列的項目同步和裝備體系級功能問題。2023年5月,美國網絡司令部網絡采購和技術主管邁克爾?克拉克表示,當前狀態(tài)下JCWA是“未集成到真正的作戰(zhàn)平臺中的能力聯(lián)合體”,美國網絡司令部已啟動下一代JCWA2.0設計,正在制定JCWA2.0行動和戰(zhàn)略概念,準備從2025年開始,通過加強對研發(fā)預算控制和組建專門項目采辦機構,對JCWA架構組成和支撐作戰(zhàn)的方式進行根本性變革,推動向JCWA2.0版本演變,保持美軍在網絡作戰(zhàn)領域的技術領先優(yōu)勢。
JCWA架構內的武器系統(tǒng)部署地點包括美國國家級指揮機構,如參聯(lián)會/國防部、美國網絡司令部、各地區(qū)作戰(zhàn)司令部和作戰(zhàn)支持司令部網絡空間行動綜合規(guī)劃要素、各軍種的聯(lián)合部隊網絡空間總部、國家網絡任務部隊指揮部、國防部信息網絡聯(lián)合指揮部以及各類網絡保護部隊、網絡國家任務部隊和網絡戰(zhàn)斗任務部隊。
美國網絡司令部行使網絡空間作戰(zhàn)指揮權,美國陸軍、海軍、空軍和國民警衛(wèi)隊負責組織、訓練和配備所屬的網絡空間部隊,并向美國網絡司令部提供網絡保護部隊、網絡國家任務部隊和網絡戰(zhàn)斗任務部隊。美國網絡司令部通過JCC2,可實施對上述各類網絡任務部隊的指揮控制,同時還可對美軍網絡攻防、密碼破譯、電磁作戰(zhàn)、偵察監(jiān)視力量進行高效聚合,交叉支撐形成高效的體系作戰(zhàn)鏈。
為支持聯(lián)合多域作戰(zhàn),美國網絡司令部通過JCC2直接與其作戰(zhàn)域進行行動協(xié)調,同步作戰(zhàn)籌劃和行動控制,消解行動沖突,在國防部和參聯(lián)會的指導下,在NSA及其他情報機構的支援下,組織各種網絡攻擊行動以支持各地區(qū)作戰(zhàn)司令部、各作戰(zhàn)支持司令部的進攻性作戰(zhàn)任務,還可通過網絡運維行動和網絡防御行動為作戰(zhàn)行動提供網絡安全防護。
JCWA可支撐美軍新版網絡空間作戰(zhàn)聯(lián)合條令JP3-12規(guī)定的各類進攻性網絡空間作戰(zhàn)行動、防御性網絡空間作戰(zhàn)行動和軍事信息網絡運維行動。同時還可支撐常態(tài)化開展“持續(xù)交戰(zhàn)”和“前沿防御”行動,進行網絡偵察、能力預置和網絡威懾,支撐開展“網電偵一體”網絡攻擊,更高效地實施“降能”和“摧毀”打擊。
JCWA構建了一個綜合集成網絡作戰(zhàn)環(huán)境,通過網絡空間任務周期,將美國網絡司令部的作戰(zhàn)目標和作戰(zhàn)意圖,轉化為一個連貫的、可執(zhí)行的計劃,實現(xiàn)網絡作戰(zhàn)任務的態(tài)勢、計劃、執(zhí)行、評估的全程閉環(huán),并可快速進行再循環(huán)。
各級指揮機構通過JCC2進行網絡空間作戰(zhàn)籌劃和指揮決策,通過對JCAP、作戰(zhàn)武器和任務部隊的作戰(zhàn)控制,實現(xiàn)網絡作戰(zhàn)的力量部署、力量投送、武器控制、戰(zhàn)場控制和作戰(zhàn)評估功能。
各級指揮員在行動方案庫中可快速選擇預先編排的行動計劃和行動方案;提供態(tài)勢預測和決策支持,使得指揮人員有比對手更多的精力和時間關注作戰(zhàn)整體狀況和更重要的決策和效果評估。
作戰(zhàn)部隊通過JCC2進行全網絡的任務映射和對手感知,在虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術支撐下實現(xiàn)了整個作戰(zhàn)過程的可視化;提供快速計劃和行動方案選擇,使用JACP為網絡作戰(zhàn)行動提供通用搭載平臺。
各種網絡武器負責具體網絡攻擊和網絡防護行動。傳感器為UP獲取、分析、傳遞信息和情報;UP作為大數(shù)據(jù)支撐平臺和系統(tǒng)間的“黏合劑”為任務執(zhí)行賦能;PCTE支撐演習演練和人員培訓,為網絡作戰(zhàn)提供保障。
JCWA將加快新技術向新質戰(zhàn)斗力的轉化,支撐美軍網絡作戰(zhàn)跨入智能化時代。
第一層次是“機器替代人”。在各類人工智能技術的驅動下實現(xiàn)網絡空間態(tài)勢感知、威脅溯源和態(tài)勢預測,大幅提高復雜網絡的實時監(jiān)測能力,以及網絡威脅與違規(guī)行為精準識別研判能力,以應對潛伏周期更長、攻擊手段更加隱蔽的威脅。
第二層次是“機器同人作戰(zhàn)”。通過建立對手行動和對抗行動模型,進行作戰(zhàn)毀傷效能仿真和評估,為指揮員提供決策支持,進一步實施自主瞄準、可控的網絡空間攻擊和動態(tài)、伸縮的網絡空間防御作戰(zhàn)行動。
第三層次是“智能自主交戰(zhàn)”。各種網絡作戰(zhàn)武器系統(tǒng)通過智能自主交互,實現(xiàn)共享與橫向融合,對各種功能進行有效調度、集成,形成一個涵蓋多種網絡作戰(zhàn)能力的資源池。在此基礎上發(fā)展成為智能化網絡空間體系作戰(zhàn)模式,具備更高效、更具針對性和敏捷性的體系作戰(zhàn)能力。
美軍JCWA發(fā)展思路和做法對我軍網絡戰(zhàn)裝備建設具有很強的參考意義:
一是要加強頂層規(guī)劃設計,以各類網絡作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)行動為牽引,基于能力需求,建立清晰、一致、開放的頂層作戰(zhàn)架構,明確體系整體目標和對抗能力要求,確定能力體系與裝備體系、技術體系的映射關系和影響因素。
二是以網絡作戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)為核心構建裝備體系,瞄準聯(lián)合網絡作戰(zhàn)的感知、籌劃、控制、評估鏈路和支撐保障需求來合理劃分各類裝備功能和界面,各類裝備既相互獨立又密切配合,共同構建自適應、分布式、開放性的綜合集成作戰(zhàn)環(huán)境。
三是支撐對各類參戰(zhàn)力量實施全局統(tǒng)攬和協(xié)調控制,通過高效信息共享、快速反饋溝通和行動精細控制,機動靈活地開展網絡作戰(zhàn)協(xié)同,把網絡攻擊力量、網絡防御力量、網絡運維力量以及情報保障、信息保障、后勤和裝備保障力量融合成高殺傷力的有機整體。
四是加快研究智能體系作戰(zhàn)模式,開發(fā)智能網絡空間作戰(zhàn)概念,探索智能作戰(zhàn)算法模型,支撐指揮員進行態(tài)勢認知和快速決策。通過“以人為主、智能為輔”的策略,加快智能算法、數(shù)據(jù)和計算能力的協(xié)同研究,以相對成熟的智能網絡戰(zhàn)場態(tài)勢感知為突破口,帶動人工智能在網絡空間作戰(zhàn)指揮決策和自主控制方面的全面應用。