2022 年國外網(wǎng)絡(luò)安全新興技術(shù)進(jìn)展及趨勢研究

1國外政府網(wǎng)絡(luò)安全新興技術(shù)推動舉措2022年，受俄烏沖突影響，美英歐等國紛紛強化網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)，出臺相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃，以立法推動零信任、量子技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)安全新興技術(shù)研發(fā)，同時進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)安全機構(gòu)體系，加速提升科研實力，提高自身“造血”能力。1.1持續(xù)加強新興技術(shù)頂層規(guī)劃為加速美軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型，美國國防部及各軍種圍繞前沿重點領(lǐng)域相繼出臺新興技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃，均將零信任架構(gòu)、數(shù)據(jù)管理及使用等作為重點推進(jìn)的技術(shù)方向，推動新興技術(shù)開發(fā)與軍事應(yīng)用。2022年8月，美空軍發(fā)布《首席信息官戰(zhàn)略》，明確空軍未來戰(zhàn)略調(diào)整及6大工作路線，用以指導(dǎo)空軍2023至2028財年的數(shù)字化投入[3]；同年10月，美陸軍發(fā)布《云計劃》，將實施零信任架構(gòu)列為戰(zhàn)略目標(biāo)之一，概述了零信任傳輸、云原生零信任能力和零信任控制3個工作方向；同年11月，美國國防部發(fā)布《零信任戰(zhàn)略》及配套路線圖，闡述了零信任的戰(zhàn)略目標(biāo)、實施路徑及方法，以指導(dǎo)國防部各部門未來五年的網(wǎng)絡(luò)安全工作和投資方向。1.2優(yōu)化管理，提升新興技術(shù)發(fā)展為維持網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)優(yōu)勢，美國積極推動研究機構(gòu)和重點企業(yè)圍繞零信任、量子和5G等新興技術(shù)建立研究聯(lián)盟，以便通過信息技術(shù)和資源共享降低研發(fā)成本、加快研發(fā)進(jìn)度，從而掌控網(wǎng)絡(luò)空間的技術(shù)制高點。2022年6月，美陸軍、海軍、國家航空航天局等機構(gòu)聯(lián)合成立了“華盛頓都會區(qū)量子網(wǎng)絡(luò)研究聯(lián)盟（DC-QNet）”，以創(chuàng)建、驗證和運行一套作為都會區(qū)測試平臺的量子網(wǎng)絡(luò)；同年10月，美陸軍宣布組建零信任項目辦公室，以便更好地了解安全架構(gòu)下的各項工作，并由此確定相關(guān)技術(shù)投資的優(yōu)先順序；同年11月，通用動力、亞馬遜、思科等多家IT巨頭組建了“5G與邊緣加速器聯(lián)盟”，通過多方合作設(shè)計、部署和維護(hù)安全的端到端5G解決方案，推動美國政府機構(gòu)采用5G技術(shù)以及其他先進(jìn)的無線技術(shù)和邊緣技術(shù)。2國外網(wǎng)絡(luò)安全新興技術(shù)最新進(jìn)展2022年，美歐等西方國家進(jìn)一步加大新興技術(shù)投資力度，著重強化零信任、太空安全、量子信息以及5G技術(shù)的研究和軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)化應(yīng)用，謀求提前布局搶占未來網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)制高點。2.1零信任安全架構(gòu)步入大規(guī)模落地階段當(dāng)前，美英等國紛紛將現(xiàn)有基于邊界防御的安全方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤傲阈湃巍奔軜?gòu)，從而顯著抵消網(wǎng)絡(luò)中的漏洞和威脅。美國政府連續(xù)發(fā)布零信任相關(guān)戰(zhàn)略及指導(dǎo)文件，要求相關(guān)機構(gòu)在2024年之前滿足特定的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)，以增強政府應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)威脅的能力，同時，美國國防部信息環(huán)境也正逐步遷移至零信任安全架構(gòu)，以便更好地實施網(wǎng)絡(luò)防御。2022年1月，美國國防信息系統(tǒng)局（DefenseInformationSystemsAgency，DISA）授予博思艾倫公司“雷霆穹頂（Thunderdome）”項目合同，開發(fā)首個零信任安全和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)原型；同年6月，美國通用動力公司宣布首次為DISA下屬聯(lián)合服務(wù)提供機構(gòu)實現(xiàn)軟件定義網(wǎng)絡(luò)，使國防部非密網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化，利用自動化能力提升網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性；同年10月，美軍運輸司令部在機密網(wǎng)絡(luò)上實施核心零信任安全能力，并達(dá)到基線成熟度水平，以提高網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢以及檢測和減輕對抗活動的能力；同年10月，美國雷神公司在陸軍“融合項目2022”演習(xí)中展示其作戰(zhàn)零信任技術(shù)，通過構(gòu)建可擴(kuò)展、可互操作的開放架構(gòu)平臺，提供自動化網(wǎng)絡(luò)防御，為遠(yuǎn)程或網(wǎng)絡(luò)接入不暢環(huán)境中的作戰(zhàn)人員提供支持。2.2太空安全技術(shù)研發(fā)步伐進(jìn)一步加快近年來，針對太空的破壞性網(wǎng)絡(luò)攻擊和間諜活動日趨增長，尤其在俄烏沖突中Viasat衛(wèi)星攻擊背景下，美英等國陸續(xù)將太空納入國家安全的重要領(lǐng)域，積極謀劃太空發(fā)展，強化太空能力建設(shè)。美國將網(wǎng)絡(luò)安全原則納入太空系統(tǒng)全生命周期流程，并持續(xù)推進(jìn)太空軍事和聯(lián)盟力量建設(shè)，保護(hù)商業(yè)和政府天基系統(tǒng)及相關(guān)供應(yīng)鏈免受網(wǎng)絡(luò)攻擊；歐洲進(jìn)一步增強太空戰(zhàn)略和軍事力量，圍繞發(fā)展彈性太空能力和服務(wù)，與美國攜手合作爭奪太空競爭主動權(quán)。2022年3月，通過端到端加密共享監(jiān)控和資產(chǎn)的訪問控制，以便更好地執(zhí)行情報監(jiān)視偵察任務(wù)；同年7月，諾斯洛普·格魯曼公司開始測試“太空終端加密單元”的星載加密原型系統(tǒng)，可向美國太空軍未來的低地球軌道衛(wèi)星網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)安全保障；同年10月，美國太空軍發(fā)布“數(shù)字獵犬”項目，尋求開發(fā)部署網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)基礎(chǔ)設(shè)施、整合任務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)流，旨在改進(jìn)對太空地面系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)威脅的檢測；同年12月，美國太空探索技術(shù)公司公布“星盾”項目，將使用保障性更高的加密功能，可托管加密載荷并安全處理數(shù)據(jù)，從而滿足政府的要求。2.3量子信息技術(shù)實用化場景持續(xù)拓展2022年，量子信息技術(shù)受到各國政府高度重視，量子計算、量子通信獲得突破性發(fā)展，逐步由試驗階段走向落地應(yīng)用，并極大地推動了量子技術(shù)在國防軍事領(lǐng)域的發(fā)展。美國政府通過簽署政策指令推動量子技術(shù)的研究開發(fā)，幫助美國加密標(biāo)準(zhǔn)向后量子密碼學(xué)過渡，加速建設(shè)安全、穩(wěn)定的量子網(wǎng)絡(luò)；歐盟積極發(fā)布相關(guān)發(fā)展戰(zhàn)略，整合多個國家現(xiàn)有超算資源，建設(shè)覆蓋整個歐洲的量子網(wǎng)絡(luò)。2022年3月，北約網(wǎng)絡(luò)安全中心使用Post

Quantum公司的專有虛擬專用網(wǎng)絡(luò)成功測試了安全通信流，旨在減輕量子計算機破解非對稱密碼學(xué)帶來的未來風(fēng)險；同年5月，美國佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)與Qubitekk公司、L3哈里斯公司共同研發(fā)了首個基于無人機的移動量子網(wǎng)絡(luò)，可快速適應(yīng)戰(zhàn)場變化環(huán)境，實現(xiàn)量子安全信息共享；同年8月，印度QNuLabs公司為陸軍提供量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，打破了印度量子密鑰分發(fā)傳輸距離紀(jì)錄，實現(xiàn)創(chuàng)新性安全通信；同年9月，由SES公司為首的聯(lián)盟設(shè)計開發(fā)運行基于EAGLE-1衛(wèi)星的端到端安全量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，以實現(xiàn)歐洲下一代網(wǎng)絡(luò)安全的在軌驗證和演示。2.4探索5G網(wǎng)絡(luò)的多領(lǐng)域安全應(yīng)用2022年，世界一流軍事強國持續(xù)探索5G技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，推動將5G技術(shù)與人工智能、零信任等技術(shù)理念相結(jié)合，建設(shè)快速、安全的軍民兩用蜂窩網(wǎng)絡(luò)。美國國防部持續(xù)推進(jìn)5G軍事試驗進(jìn)程，在陸?？仗煲惑w化通信特別是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信方面遙遙領(lǐng)先，積極推進(jìn)5G技術(shù)與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的深度融合；同時，美軍推動5G在指揮控制、智能倉儲、頻譜使用等領(lǐng)域的試驗與評估，進(jìn)一步擴(kuò)大了基于5G技術(shù)的通信服務(wù)范圍。2022年3月，為美國國防部創(chuàng)建了基于衛(wèi)星支持的5G無線網(wǎng)絡(luò)，使用零信任現(xiàn)代架構(gòu)的5G基礎(chǔ)設(shè)施為軍事基地帶來現(xiàn)代化安全連接；同年3月，洛克希德·馬丁公司和微軟公司合作開發(fā)軍用5G技術(shù)，為美國軍事通信提供支持，推進(jìn)跨陸、空、海、太空和網(wǎng)絡(luò)域系統(tǒng)的可靠連接；同年4月，諾斯羅普·格魯曼公司和AT&T公司合作開發(fā)基于5G的數(shù)字作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，旨在支持國防部跨軍種和領(lǐng)域的關(guān)鍵信息共享，為聯(lián)合全域指揮控制（JointAll-DomainCommandandControl，JADC2）鋪平道路；同年6月，Viasat公司獲得美國國防部信息戰(zhàn)研究項目合同，將研究美軍在遠(yuǎn)征環(huán)境中實現(xiàn)跨多種傳輸方式的安全、彈性通信。3國外網(wǎng)絡(luò)安全新興技術(shù)發(fā)展趨勢美軍認(rèn)為，零信任、量子、5G等新興技術(shù)將對包括網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)在內(nèi)的聯(lián)合全域作戰(zhàn)產(chǎn)生顛覆性影響。未來，網(wǎng)絡(luò)安全新興技術(shù)將持續(xù)更新研發(fā)，根據(jù)軍事需求進(jìn)行轉(zhuǎn)化應(yīng)用。3.1零信任演化成為國家級網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)在SolarWinds供應(yīng)鏈攻擊、MicrosoftExchange攻擊及Log4j漏洞等一系列重大網(wǎng)絡(luò)安全事件影響下，零信任已成為美國政府機構(gòu)及國防部公認(rèn)的國家級安全架構(gòu)。美國政府進(jìn)一步要求加快采用零信任安全架構(gòu)，抵御現(xiàn)有威脅并增強整個聯(lián)邦政府層面的網(wǎng)絡(luò)防御能力。2022年2月，美國國家安全電信咨詢委員會發(fā)布《零信任和可信身份管理》，配合聯(lián)邦政府1月份發(fā)布的《零信任戰(zhàn)略》，共同營造美國政府當(dāng)前和未來的零信任過渡政策。聯(lián)邦政府《零信任戰(zhàn)略》發(fā)布任務(wù)矩陣，要求各機構(gòu)在2024年前實現(xiàn)零信任安全目標(biāo)；《零信任和可信身份管理》提出24條實施建議，以期在未來十年維持政府對零信任的整體承諾。同時，美國國防部認(rèn)為實施零信任是保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的一次巨大的安全范式轉(zhuǎn)變，明確提出下一代網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)將基于零信任原則，以數(shù)據(jù)為中心進(jìn)行建設(shè)。可以說，零信任架構(gòu)是美國國防部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的必然演進(jìn)方向，同時也是解決JADC2安全通信問題的關(guān)鍵要素。為此，國防部已啟動“雷霆穹頂”項目構(gòu)建安全訪問服務(wù)邊緣架構(gòu)，或?qū)啦啃畔⒕W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)。3.2網(wǎng)絡(luò)彈性成為太空網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵要素近5年，國際太空計劃和衛(wèi)星關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施遭受一系列數(shù)據(jù)竊密和破壞性重大網(wǎng)絡(luò)攻擊，俄烏沖突更加凸顯了太空網(wǎng)絡(luò)安全的重要意義。美國高度關(guān)注太空領(lǐng)域發(fā)展，通過發(fā)展彈性太空技術(shù)、開展彈性太空演習(xí)、建立太空軍事聯(lián)盟等舉措，構(gòu)建更有彈性的太空網(wǎng)絡(luò)體系。早在2015年，《空軍航天司令部長期科技挑戰(zhàn)備忘錄》中就明確將太空和網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)視為所有軍事作戰(zhàn)的支柱，重點研發(fā)識別和連接太空及網(wǎng)絡(luò)兼容的技術(shù)，確?？哲娤到y(tǒng)相互支持、增強、補充和兼容，并通過一體化集成增強威脅環(huán)境中的作戰(zhàn)體系彈性；2022年《美國國防戰(zhàn)略》呼吁建立彈性太空網(wǎng)絡(luò)，美太空軍將開發(fā)更有彈性的系統(tǒng)，以抵御導(dǎo)彈襲擊、電子干擾和網(wǎng)絡(luò)攻擊。英國密集出臺《國家太空戰(zhàn)略》《國防太空戰(zhàn)略》等重要文件，為英國太空能力發(fā)展提供戰(zhàn)略指導(dǎo)，致力于發(fā)展彈性太空能力和服務(wù)。英軍高官多次公開表示，俄羅斯等國的太空活動對英國國家安全構(gòu)成威脅，如反衛(wèi)星導(dǎo)彈、衛(wèi)星干擾、網(wǎng)絡(luò)攻擊等手段，英國必須重視發(fā)展彈性太空能力。一方面要大幅增加英國在軌衛(wèi)星數(shù)量，提升太空體系彈性；另一方面要注重軍民融合，與產(chǎn)業(yè)界緊密合作集成商業(yè)太空能力，吸引中小企業(yè)進(jìn)入太空領(lǐng)域，推進(jìn)太空產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，為軍事太空能力發(fā)展奠定基礎(chǔ)。3.3量子技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域深刻變化隨著各國政府對量子信息技術(shù)重視程度的日益提高，尤其是美國政府推出《國家量子倡議法案》為技術(shù)研究注入動力與資金支持。當(dāng)前，量子計算、量子通信、量子雷達(dá)等技術(shù)已獲得突破性進(jìn)展，推動了量子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)展，催化了全球軍事變革和戰(zhàn)爭形態(tài)變化。量子通信是未來實現(xiàn)安全通信的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是未來安全通信的必然選擇，美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)都在積極開展量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并在部分領(lǐng)域得到應(yīng)用。量子計算能夠有效解決高性能、大數(shù)據(jù)計算問題，加快導(dǎo)彈攻防系統(tǒng)、大型?？兆鲬?zhàn)武器平臺、軍事航天裝備等復(fù)雜武器系統(tǒng)的設(shè)計和試驗進(jìn)程，大幅提升武器裝備研發(fā)效率，有效支撐先進(jìn)武器裝備研制需求；同時，量子計算使現(xiàn)有RSA公開密鑰體系的保密性面臨重大挑戰(zhàn)，催化向后量子密碼體系過渡遷移。同時，量子技術(shù)與其他新興技術(shù)的融合更易于在軍事領(lǐng)域產(chǎn)生顛覆性影響。例如，將大數(shù)據(jù)與量子技術(shù)融合，利用量子傳感器增強信息傳輸?shù)陌踩耘c海量計算能力，進(jìn)一步強化聯(lián)合作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力。3.45G技術(shù)賦能安全轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)美國國防部認(rèn)為，5G可以徹底改變國防部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并將其視為最高優(yōu)先級技術(shù)之一，同時也是《國防部數(shù)字現(xiàn)代化戰(zhàn)略》的4大支柱技術(shù)之一。因此，美國國防部積極開展支持5G技術(shù)的大規(guī)模原型設(shè)計和試驗，測試重點包括動態(tài)頻譜利用、指揮控制、智能倉庫和物流以及增強和虛擬現(xiàn)實等。對于5G技術(shù)的軍事領(lǐng)域應(yīng)用，目前主要集中于以下方面：一是使用5G網(wǎng)絡(luò)加密系統(tǒng)，涉密程度較低的場所可以通過網(wǎng)絡(luò)切片和防火墻、虛擬化、區(qū)塊鏈、擬態(tài)防御、一次一密等加密方式直接應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)，也可通過單向連接、只進(jìn)不出等方式直接與戰(zhàn)術(shù)層次的作戰(zhàn)平臺和指揮控制系統(tǒng)相連；二是建立基于5G的軍用網(wǎng)絡(luò)和作戰(zhàn)體系，根據(jù)不同的作戰(zhàn)需求與5G技術(shù)進(jìn)行對接，按照“作戰(zhàn)平臺與武器彈藥+5G網(wǎng)絡(luò)通信+指揮控制”總體架構(gòu)和模式設(shè)計網(wǎng)絡(luò)和作戰(zhàn)體系；三是利用5G對現(xiàn)有作戰(zhàn)體系進(jìn)行升級改造，如利用終端芯片、操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件對現(xiàn)有武器裝備進(jìn)行信息化、智能化改造，利用新型網(wǎng)絡(luò)通信與核心路由技術(shù)對部隊網(wǎng)絡(luò)通信和指揮控制系統(tǒng)進(jìn)行升級等。此外，人工智能、大數(shù)據(jù)分析、云計算等技術(shù)在無縫銜接的軍事網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)場態(tài)勢實時更新的5G應(yīng)用生態(tài)下或大幅提升，將5G技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域有利于提升決策機構(gòu)對戰(zhàn)場的態(tài)勢感知和決策能力，而且很有可能改變未來戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)指揮流程，催生新型裝備和作戰(zhàn)模式的出現(xiàn)。4結(jié)語美軍特別強調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全新興技術(shù)的總體謀劃，針對關(guān)鍵技術(shù)及軍事應(yīng)用開展研究，謀取未來網(wǎng)絡(luò)空間高地，加速我國網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用迫在眉睫。一方面，我國可以充分借鑒美國“軍方主導(dǎo)、業(yè)界協(xié)同”的發(fā)展思