建设国家电磁空间安全体系维护电磁空间安全国家利益-陈鲸院⼠谈电磁空间安 全
编者按
10⽉21⽇，国防法修订草案全⽂公布，修订草案新增规定，国家采取必要的措施，维护包括太空、电磁、⽹络空间在内的其他重⼤安全领域的活动、资产和其他利益的安全。中央军委委员、国务委员兼国防部部长魏凤和指出，电磁安全及⽹络空间安全被列⼊重⼤安全防卫领域，并将为相关领域防卫⼒量建设提供法律依据。对此，我刊采访了我国著名的通信与信息系统专家、我国空间监视技术领域主要开拓者陈鲸院⼠，请他谈谈对这⼀重要变化的见解，以飨读者。 记者：今年10⽉份，电磁空间安全作为⼀种⾮传统安全被列⼊重⼤安全防卫领域，请您简要介绍⼀下电磁空间的概念及其在国家防卫领域的重要意义。
陈院⼠：电磁空间是电磁频率域，由各种电磁设备发射的电磁波和⾃然界辐射的电磁波共同构成，电磁波的频率范围可以从零到⽆穷，所覆盖的物理空间是⽆限的。这个空间是信息产⽣、传输、感知和利⽤的主要渠道，也是信息化战争时代新型作战形式有效运⽤的重要依托。从频谱的⾓度来看，电磁空间的范围从低频到⾼频，从⽆线电波到光波，甚⾄还包括静电、静磁，以及处于束缚态和游离态的电⼦和离 ⼦束。技术涉及侦察、监测、遥控、可视化技术，以及电磁兼容、电磁防护等，集中了当今⾼新技术发展的顶尖成果。
随着社会信息化程度的不断提⾼，经济社会稳定发展、国家安全和⼈民⽣活对电磁空间的依赖程度越来越⾼，电磁空间安全关系到国家政治、经济、⽂化和国防安全，因此成为国家安全战略的关键环节，是我国国家整体安全体系中的重要组成部分。军⽤⽅⾯，电磁空间是唯⼀可以打通和连接海、陆、空、天多个作战域的纽带和经络。现代战争⾸先就是制电磁权的⽃争，国家领⼟的安全⾸先是国家电磁空间的安全。民⽤⽅⾯，电磁波是信息与能量的载体，具备拥有空间⽽不占有空间的特点，是实现物体⽆线交互的理想途径，随着现代通信、移动互联⽹、物联⽹等快速发展，电磁空间的安全直接关系到连接实体和周围环境的安全。
记者：电磁空间作为⼀个战略性的机动空间要如何保障空间信息传输的安全性和共享能⼒?
陈院⼠：⾸先有个前提，总的电磁频谱资源是有限的，电磁频谱是⼀种特殊的⾃然资源，在军事作战中⼜是⼀种战略资源，对商业和军事应⽤的作⽤发挥必须予以科学管理，例如在作战⾏动中，管理不善会严重影响武器平台识别，从⽽带来误判。这⾥⾯存在民⽤设施与军⽤设施竞争有限战略频谱资源的问题，电磁频谱动态监测是实施电磁频谱控制和利⽤的基本前提，也是维护电磁空间安全的基本措施之⼀。
其次，要充分认识到频谱资源传输的复杂性，在电磁空间中，电磁波的传播在空域、时域、频域和能域上密集交叠、强弱多变，各种新体制电⼦设备层出不穷，辐射源复杂多样，使电磁辐射信号变得异常复杂，实现频谱资源控制与利⽤的难度加⼤。据不完全统计，仅在通信⽅⾯的信号种类就多达100种以上，各种各样的电磁波信号充斥了整个世界，电磁设备兼容⽭盾突出，电磁领域的恶意对抗活动是电磁环境复杂性的最活跃、不可控、最有针对性和破坏性的主要因素，对电磁信息传输的安全应⽤提出了⽐较⾼的要求。
因此，对频谱资源进⾏有效的动态管理和适应性应⽤就⾮常重要了。解决频谱资源短缺和使⽤不均衡的现象也是频谱管理系统的核⼼和根本出发点，这个系统是⼀个多输⼊多输出的复杂⽹络，输⼊包括任务、装备情况、频谱管理法规限制、电磁环境信息，分析处理后输出各⽤频设备的频率使⽤⽅案、与民⽤的频谱协同⽅案，以及频谱态势等可被其它⽤户共享的频谱信息。整个频谱管理过程的迅速、准确、动态流转，是电磁频谱管理系统可靠⼯作的保障，创新频谱获取⽅法，开发新型频谱共享技术，实现有限资源的⾼效利⽤。
当前全球⽆线宽带迅猛发展，⽤户对移动性更强、数据量更⼤的⽆线通信需求不断增长，军事领域对信息的需求也是快速增长，越来越依赖于对电磁频谱资源的使⽤和控制，电磁态势感知体系就是解决问题的关键基础设施，需要重点突破电磁频谱管理、传感器、电磁⽬标与环境建模、电磁特征提取、综合应⽤服务等关键技术。除此之外，还需加强对电磁空间和电磁频谱使⽤规则和政策的研究以及频
谱使⽤的整体监管，通过制定科学的政策、规则和标准，制定电磁频谱战略，提⾼电磁频谱设施使⽤频谱的安全性和共享能⼒，这也是取得电磁空间控制权的⽴⾜点。
记者：在⽹络安全的威胁中存在事实上的电磁信息泄漏，那么，⽹络空间同电磁空间有哪些关联性？关于电磁信息安全泄漏防护能⼒的提升您有什么建议？
陈院⼠：电磁空间和⽹络空间的关系⾮常重要，他们相互关联，但并不互相包含。相同的是，两个域的建⽴和维护都需要依靠电⼦系统，两个域中的⾏动都需要以电磁频谱为媒介。不论是信息系统还是多平台多⽹络的传感器、互联⽹，都
需要传输和链路的载体，否则就成了⽆源之⽔。不同的是，电磁空间同陆、海、空、天⼀样是⾃然存在的，⽽⽹络空间是⼈为的；电磁空间中的任何电⼦系统，可以在不联⽹的情况下相互作⽤，⽽⽹络空间的物理基础是⽹络化的电⼦系统，是信息环境⾥的全球域，集中关注的是信息技术和在信息环境起作⽤的相关基础设施的使⽤；⽽电磁空间是电磁环境⾥的全球域，集中关注的是在⼀切领域产⽣物理、信息和认知作⽤的电磁频谱的使⽤。从字⾯意义的⾓度看⽹络电磁空间应该是⽹络空间和电磁空间的统称，但两者并不是同⼀个空间，是两个独⽴的⾏动域，之间存在着⾼度的关联和依存关系，是⾛向联合战略的重要基础。
当前，信息技术的发展促使电磁信息泄漏⼿段更加多样，泄漏⼯具从显⽰器、键盘扩展到USB接⼝、
海峡两岸知识大赛
面罩共鸣内存，还有⼀些⽹络安全设备和辅助办公设备，从电磁领域扩展到声光领域，计算机超声波信息泄漏、计算机屏幕光学反射泄漏，从被动的信息接收还原到主动植⼊⽊马⼯具，具备很强的渗透突破能⼒，能够绕过安全防护措施，从⽽⼤规模渗透⽹络空间。所造成的危害主要表现在电磁兼容性问题和电磁信息泄漏，电⼦设备和信息系统等都会发射电磁信号，电⼦设备要在这样复杂的电磁⼲扰环境中⼯作，其可靠性、稳定性和安全性将受到严重影响。因此，实际使⽤中需要了解和考虑涉密电⼦设备的抗电磁⼲扰问题。
电磁信息泄漏防护⼜称为TEMPEST，是信息安全的⼀个专门研究领域，对信息设备的电磁泄漏发射信号中所携带的敏感信息进⾏分析、测试、接收、还原以及防护的⼀系列技术。泄漏发射通常理解为⾮故意产⽣的，信号通过天然的天线或者线路传播和发射，但随着⽹络技术的发展，使得借助电磁泄漏发射的信息隐藏技术进⾏TEMPEST主动攻击成为可能，如果隐藏算法采⽤抗噪声和适于接收的通信技术，⾜以对信息安全构成更⼤的威胁。我们可以考虑将各种信息存在形式的泄漏都归于TEMPEST问题，⽐如声⾳信息、光信息、电信号、磁信号，因此需要针对TEMPEST主动攻击，建⽴和完善相应的检测和防护技术体系。对于强电磁防护技术，则关联了电磁环境、电磁效应对电磁空间中⼯作的电⼦装备影响问题，传统的防护⽅法有屏蔽、限幅、接地及滤波等，均由电磁兼容⼿段发展⽽来，在实际应⽤中，需要把电磁环境效应控制贯穿于电⼦装备建设的全⽣命周期，具体来讲，包括电磁环境效应控制要求和适应性指标要求，在研制中加强相关分系统、设备及元器件电磁环境效应设计和测试，试验须在复杂电磁环境下进⾏。
加密存储
⽬前各种防护新技术也逐渐被开发出来，例如系统中预制电磁兼容与强电磁防护的软、硬件⾃适应⼿段，同时降低系统间的电磁⼲扰，增强抵抗⾼功率电磁脉冲的攻击能⼒，就是电磁⾃适应防护技术，还有演化硬件技术，具备⾃我重配置和可进化的功能。当然，在防护能⼒提升⽅⾯，除了保障技术研究的系统性和连续性之外，需要⼗分重视防护标准和⽅法的建设来规范，包括系统和设备的控制要求，系统设计、试验和采购过程中的控制指导等，实现对关键装备涉及的各类电⼦电⽓设备和系统电磁环境效应的全⽣命周期管理。我国在电磁环境效应⽅⾯的标准建设⾛过了⼀条从模仿借鉴到⾃主创新的道路。经过多年努⼒，在电磁兼容、电磁⼲扰及其控制、测量等⽅⾯初步形成了⽐较完善的标准体系，规范和促进了装备设计、研制和试验过程中的电磁兼容性和电磁⼲扰管理。
记者：当前，⼀些新兴的技术，⽐如⼤数据、智能分析等，对于电磁空间安全的技术应⽤有什么促进作⽤？按照未来电磁空间安全态势感知的体系需求，有哪些关键技术？
陈院⼠：不管是民⽤还是军⽤，随着⽤频设备的快速增加，以及对电磁态势实时性的要求，获取的数据急剧膨胀，不论是频域还是时域和空域，电磁信号越来越密集，这些信息具有动态⽣成、数据量⼤、类型多、数据类型和精度差异⼤的特点，使⽤⼤数据技术处理电磁态势信息可以实时处理电磁数据并深度挖掘海量数据中的关联性，不仅能够处理结构化数据，还有相关情报、地理信息等半结构化和⾮结构化数据，从⽽快速提取有价值的信息，并和其他信息通过融合⽣成电磁态势，具体分布在态势发现、预测及可视化等⽅⾯。在天地⼀体化的空间信息系统中，着眼⽹络空间和电磁空间联合战略
客户联盟
的需求，构建融⼊全息信息的电磁空间态势感知体系尤为必要，要实现为安全战略决策、决策⾏动和装备技术发展提供⽀持的⽬标，必须建⽴起信息流程、机制与完备的应⽤体系框架，这个体系包括数据获取、分析、态势评估、展现、决策⽀持、电磁⾏动、数据与信息管理、通信基础设施与专⽤⽹络，从⽽⽀撑电磁空间利⽤和电磁空间对抗，例如民⽤频谱监管规划、⽬标跟踪监视和⽹络攻防等具体应⽤。
态势的关键价值体现在电磁态势⼤数据预测，这⾥⾯会涉及⽬标意图推理和威胁程度预测，从本质上来看，推理和预测是态势感知辅助决策的重要环节，这也是⼈类思维推理的机器化和计算化形式。⼈⼯智能是当今国内外研究的热点领域，基于专家系统的预测⽅法和基于深度学习的预测⽅法，在电磁态势预测中都可以考虑使⽤，还有信息融合、关于环境、装备、资源、⼲扰等的可视化展现，都会运⽤到新兴的科技成果，并促进各个科学体系的纵深发展。
需要注意的是，电磁空间态势感知系统的核⼼任务是在电磁空间⾏动中，以更⼴阔的视野、更准确的判断、更迅速的决策和更敏捷的⾏动取得电磁空间控制权。学科领域⼴泛，涉及的传感器类型繁多、技术复杂，除了新兴技术的融合使⽤，技术学科主要是电磁辐射学科领域，包括电⼦辐射、电磁散射、光学辐射、核辐射等技术学科，涵盖射频、雷达、光电、核辐射等四类电磁辐射现象。应对电磁空间的发展需求，未来电磁空间态势感知体系建设中，需要重点突破电磁频谱管理、传感器、电磁⽬标与环境建模、电磁特征提取、综合应⽤服务等关键技术。⽐如前⾯提到的电磁频谱资源的使⽤和控
制问题，重点包括例如频谱利⽤的规划、政策、标准、协议和监管的频谱统⼀管理，也包括频谱共享、⾃适应、环境识别、抗⼲扰、频谱快速接⼊的频谱⾼效利⽤技术。
模具抛光机
记者：国际上电磁空间安全发展形势如何？对我国进⾏电磁空间安全治理有哪些启⽰，您有什么建议？
陈院⼠：电磁空间安全具体指国家的各类电磁波应⽤活动，特别是与国计民⽣相关的“重⼤电磁波应⽤活动”能够在国家主权“电磁空间”⾥没有危险、不受威胁、不出事故地正常进⾏，同时国家秘密频谱信息和重要⽬标信息能够得到电磁安全保护的⼀种状态。电磁空间安全事关国家利益的重要领域，是国家安全的重要组成部分，对维护国家发展利益、保障国防安全⾄关重要。
美国国防部在2014年发布了新版的《电磁频谱战略》，指出陆、海、空、天和⽹络⾏动对电磁频谱的需求的不断增加，使之成为国家的重要战略资源。2016年参议员院通过了《电⼦战能⼒提升法案》，同年众议院通过了《电⼦战能⼒增强法案》，为美国推进创新性电⼦战系统和能⼒带来巨⼤的提升契机。近年来也是不断加强，制定了⼀系列的条令和法规，⽤以规范电⼦战和电磁频谱作战的发展。修订了《电⼦战》条令，发布了《联合电磁频谱管理⾏动》《联合电磁频谱作战》和《赛博与电⼦战作战》条令等。可以看出，美军正在从顶层条令对电磁频谱进⾏定义和规范，构建电磁频谱作战架构。
相⽐于美国，俄罗斯是电⼦战的起源国，可追溯⾄1904年在旅顺港对⽇本的防御作战。近年来从战略
、装备技术、作战⾏动等多个层⾯展⽰了“将电⼦战作为⼀种独⽴的作战模式”这⼀理念，将电⼦战发展成新式作战武器并拓展到整个电磁频谱领域， 2017年9⽉爱沙尼亚国际防务与安全中⼼发布了⼀份题为《俄罗斯电⼦战能⼒2025：在电磁频谱内向北约发起挑战》研究报告，系统阐述了俄罗斯电⼦战军事思想、组织机构调整和实战应⽤等⽅⾯，提出了对未来电⼦战和⽹络中⼼战的协同。《东京新闻》在2018年的报道中，⽇本政府在防卫省⾃卫队内新设统管太空、⽹络空间和电⼦战部队的指挥机构—“天⽹电”司令部，并将其写⼊了《防卫计划⼤纲》。
从国际上的发展形势可以看出，电磁空间安全上升到了⼀个全新的⾼度，没有制电磁权，就谈不上制空权、制海权、制天权和制信息权，电磁空间的优势是未来战争的“制⾼点”，是决定战争胜负的重要因素。
当前，我国电磁空间安全需要从对抗能⼒、防护能⼒，保障机制、关键技术掌控等⽅⾯⼤⼒提升，需要充分考虑电磁空间是涉及国计民⽣、国家安全等多领域的物理空间这⼀特性，应从国家战略层⾯整体考虑制定国家电磁空间安全发展：⼀、制定电磁空间安全国家发展战略，加强电磁空间安全系统应对策略规划；⼆、将电磁空间上升为⼀个新的独⽴作战域，加强电磁空间安全的体系结构的顶层设计与规划，⼤⼒发展统⼀的电磁空间攻防作战⼒量，形成电磁态势感知、电磁频谱管理和电磁作战三位⼀体的电磁空间攻防作战体系；三、逐步构建多维⼀体的电磁空间攻防对抗技术防御体系。采⽤扩展频谱、跳频、跳时以及突发等先进技术，提⾼电⼦设备的抗截获、抗⼲扰、抗检测以及抗毁与⽣存能
⼒。加强电⼦装备的防护措施，提⾼作战适应性。从最底层⼊⼿加强电⼦系统的⾃⾝防护与应变能⼒，充分利⽤各种电磁控制、防护与管理⼿段，构建多层次、多种类的⽴体防护体系。同时做好以下相关⼯作：⾸先，要认清形势，统⼀思想认识，进⼀步提升国家电磁空间的战略地位。其次，要充分挖掘⼈才资源，加⼤⼈才培养⼒度，打造⼀⽀⾼素质的“电磁新军”。再次，要加强组织领导，协调好军⽤、民⽤和国际电磁空间资源，努⼒创建⼀个和谐的电磁空间环境。最后，要着眼长远需求，建⽴长效机制，促使国家电磁空间安全治理⼯作⾛上制度化规范化轨道。
⽂│特约记者王丹琛
（本⽂刊登于《中国信息安全》杂志2020年第12期）
本⽹站所发布、转载的⽂章，其版权均归原作者所有。
rootkit
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议