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卫星通信网络的安全威胁及防范策略

2021-03-16南京熊猫汉达科技有限公司高恒伟

电子世界 2021年4期
关键词:卫星通信威胁终端

南京熊猫汉达科技有限公司 高恒伟 何 辉

陆军装备部装备项目管理中心 韩志钢

陆军航空兵研究所 张 颂

南京熊猫汉达科技有限公司 骆 乐

卫星通信网络在实际运用的过程中,极易受到多种因素的干扰,在安全上面临着较大的威胁。卫星通信网络现已成为了信息传输的重要手段,但是传输的过程中,若是未能及时的规避漏洞和安全隐患,将会给信息的安全性造成影响,甚至引发无法挽回的损失。本文分析卫星通信网络的安全威胁,结合着卫星通信系统的基本组成和各个系统的基本作用,阐述卫星信息传输的基本模式,了解相关的隐患及威胁所在,探讨科学的防范策略。

卫星通信网络为国家的通信事业做出了重大贡献,体现出覆盖范围广泛、传输效果优良和组网便捷的优势之处,其属于国防通信网的关键组成部分,在实际的运用阶段,能够合理的规避偏远地区有线通信中可能遇到的难题,即便是在战时,也可灵活的部署,实现有效的作战指挥。在时代飞速发展的进程中,通信系统对于卫星的依赖程度逐步的体现出来,其逐渐的成为了通信系统中的关键,若是发生了相关的安全威胁问题,将会引起整个网络的瘫痪。卫星通信较为脆弱,如其需要暴露于空间轨道,对比于静止轨道的通信卫星来说,该类轨道的位置较为固定。另外,围绕着卫星通信的攻击与防护对抗成为了一种必然的趋势,属于未来信息战中的重要一环。卫星通信系统想要积极的应对多种安全威胁,需要制定出合理的防范对策,为确保卫星通信系统能够科学利用多样化技术措施,如抗干扰和防失密等,均需要结合卫星通信网络的基本情况展开论述。

1 卫星通信网络的构成及作用

卫星通信网络一般是由通信卫星和通信地球站群等共同组合而成,同时也涵盖着跟踪遥测及指令分系统、监控管理分系统等几个部分。跟踪遥测以及指令分系统和监控管理分系统在实际运用的过程中,能够发挥出理想化的保障效果,主要是让卫星的通信进程得到有效的维护。通过科学的跟踪测量过程,关注卫星在轨道上的基本情况,明确实际的位置以及相关的姿态等。监控管理分系统在实际运用的时候,能够实现科学化的分析,主要对卫星本身的通信性能和相关参数进行科学的监管,方便有效的判断和计划。通信卫星以及通信地球站群均能作用于基本的实践中,彰显出实际的利用价值,在发挥出自身用途的过程中,促使通信效果更加的理想,属于卫星通信中非常关键的组成部分。通信卫星属于中继器的角色,在充分的发挥出自身作用的时候,重点是为地球站传播无线电信号,方便更加顺利的开展基本的工作,整个过程无需对各个信号加密处理。正是这种特殊性的存在,使得信号传输过程中受到较大的威胁,很多的用户终端均会经过地球站,由此便会接入至卫星通信网络中,实际的管理成果也可展示出来,若是未能采取合理的措施防范威胁,将会引发严重的后果。

2 卫星通信网络的安全威胁

卫星通信网络属于通信网络中非常关键的组成部分,其属于覆盖面积最为广泛的连接网络,在多种领域彰显出自身的优势之处和实际的应用价值。在合理的运用卫星通信网络的时候,应该明确其基本的工作状态,同时关注相应接点的情况,若是未能采取合理的防范措施,将会出现严重的安全隐患,最终影响到卫星通信网络的实际运行。点对点、点对多点和广播式的信息传输均可实现,彰显出十分理想的应用成效。在具体运用的过程中,可以保证信息重要性,同时通信安全上的要求也越来越高,应该注重一些基础性的问题。

依照上述卫星通信网络的基本组成分析,可以实现较为科学的区分和判断,卫星通信网络彰显出网络安全的特征,但是也需要采取科学的防范手段,注重反映出的实际问题:首先,卫星通信网络的转发器多是通过广播的形式传递相关的信息,使得地面卫星终端接收到相应的卫星信号,由此可以实现对发送端信息的接收和使用。卫星天线的波束除了覆盖于中国境内外,还覆盖了境外的广阔区域,卫星覆盖图见图1所示,境内外的不法分子一旦接触,便会影响到卫星通信网络的安全,极易运用相关的特征,实施违法的操作,严重的影响到卫星通信网络使用过程中的安全。

图1 卫星覆盖图

其次,卫星通信网络的结构相对复杂,地球站的群站点相对密集,呈现出分布范围较广的状态,在密钥的分配上,应该重视科学性和合理性,但是受到多种条件的限制,使得这一目标难以实现,在实际管理的过程中,也呈现出十分困难的局面。再者,卫星通信网的用户业务种类较多,加之多样化的用户需求,使得通信过程中涉及到的信息资源十分广泛,保密等级的工作要求各异,如果未能进行科学化的管理,保密的等级以及强度也会受到干扰,需要结合实际的情况进行分析,促使通用性效果得以彰显出来。

另外,在使用卫星通信网络的时候,由于卫星信号在空间中的传输线路相对较长,极易出现明显的传输延时情况,一旦发生这样的问题,在分配以及管理密钥的时候,便会导致服务器的响应时间有所延长,从而直接的影响到密钥分配和管理的基本成效。

3 卫星通信网络中各部分可采取的应对方案

卫星通信系统组成有三个部分:空间段的通信卫星、测控段的管理控制站、用户段的地球站。各个用户段地球站通过空间段的通信卫星向地面的管理控制站申请入网,入网后的卫星通信地球站组网如图2所示。

图2 卫星通信地球站组网

在网内的用户地球站受到管理控制站的管理,地球站和管理控制站之间采用星状网结构,地球站与地球站之间采用网状网的网络结构,整个系统采用的是星状网和网状网混合的模式进行组网。在整个网络结构下,按终端设施物理传输媒体、上下行传输链路、通信网络的组网方式将卫星通信系统的安全威胁分为物理设施层、业务传输层、网络管理层共三个层级,下面详细的分析各层级的安全防范应对方案。

3.1 物理设施层

在物理设施层这一层级中,重点涉及到的是物理传输媒体以及运用至承载物理媒体的基础设施,其中包含通信卫星以及地球站等多种多样的对象。卫星通信系统的内部物理层的安全问题一般会受到广泛的关注,其关注重点表现在接入系统的卫星终端合法化上。对比其他结构上的安全问题,这部分安全问题更为关键。卫星终端的身份认证机制作用显著,可以更好的维护合法的卫星终端,适当的分配出标志性的代码,便于对相关的信息有效的管理起来。在卫星终端接入卫星系统之后,系统便会及时的检测出相应的代码,若是验证通过,则会进入到相应的系统中。一旦终端的身份标志代码存在着非法的问题,则入网的请求会被拒绝。在这样的保障方案下,能够更好的维护终端安全,同时也可保护设备终端之间传输机密性的内容。

3.2 业务传输层

业务传输层的保护措施应该重视其基本的应用方向,结合着相关的链路连接标准,实现无差错的传输,促使点和点以及点到多点的链路上能够实现有效的信息传递。卫星传输链路中涉及到上行链路以及下行链路,在实际使用其相关的功能时,还需积极的关注相关的安全问题。在这一层的安全问题重点是链路层的干扰问题。想要处理这类的安全威胁情况,在信道终端应该及时的采取新型的抗干扰技术,目的就是对原有的抗干扰性能逐步强化,打破原有的技术限制,促使抗干扰效果更加的明显。在实际工程中应该合理的使用多种抗干扰方案,使其逐步的克服局限性和不足之处,彰显出自身的优势和特征,提升链路层的实际抗干扰能力,保证更好的卫星通信网络稳定运行状态。多种干扰技术存在着互通性,在实际运用的过程中,应该积极的重视技术互补之处,将多种干扰技术合理的连接到一起,使其更好的作用于相关的系统中,保证强化卫星通信网络的实际抗干扰效果。在干扰识别模块检测到相应的干扰频率时,可以及时的将通道加以切换,促使输出的通道能够有效的衔接起来,切断干扰源,合理的维护网络的正常运行。

3.3 网络管理层

网络管理层若是未能采取合理的管理方案,将会使得网络管理层面临着严重的安全威胁,最终影响到卫星通信系统的稳定运行。在卫星通信网络运行的过程中,应该充分考虑抗损毁的情况。在保证妥善的解决资源的冗余状态下,使得抗摧毁效果更加显著。依照上述思想,在基本的工程实践中,可以适当的借助于卫星备份以及频段备份等多种手段,强化系统网络层的基本安全程度。

4 卫星通信网络中的防范技术

4.1 星体加固

针对于卫星中极易受损的部件,应该及时的采取加固和升级方案,保证更好的维护卫星通信网络的稳定运行。比如,卫星通信网络实际运行的过程中,常常出现星载光电成像传感器的受损问题,面对这样的情况,应该及时的结合激光危害进行分析,采取合理的方式规避激光的干扰,避免造成严重的损伤。在传感器前,可以适当的增加滤光片,使得多种波长的激光得以有效的屏蔽,同时也可适当的增加涂层,在特定波长的强光照射下,通过光限制器的作用,完成对光电传感器的有效保护。

4.2 卫星网技术

根据适当的需求,可以适当的发射多颗假卫星,以此将真正的卫星合理的隐藏,起到良好的保护效果。在敌方寻找攻击目标的时候,因多颗卫星的存在,使得敌方无法获取真正卫星的位置,也能可以的规避负面的影响。还可将微型卫星组网,减少卫星受到的攻击,确保整个卫星系统可以稳定运行起来。根据实际的需要,还可在卫星上适当的涂上吸收电磁波的保护层,确保卫星本身的电磁波能够适当的规避到位,以此合理的降低敌方探测器的出现概率,达到理想化的效果。

结语:通过本文的概述,明确了当前卫星通信网络可能受到的威胁,通过详细的概述相关的危害,制定出科学的应对策略,确保卫星通信网络能够稳定的运行,发挥出理想的价值,真正的为国家的通信事业做出积极地贡献。在相关内容的阐述中,旨在为卫星通信网络的运行和发展提供参考意见。

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