衛星通信網絡的安全威脅及防范策略

南京熊貓漢達科技有限公司 高恒偉 何 輝

陸軍裝備部裝備項目管理中心 韓志鋼

陸軍航空兵研究所 張 頌

南京熊貓漢達科技有限公司 駱 樂

衛星通信網絡在實際運用的過程中，極易受到多種因素的干擾，在安全上面臨著較大的威脅。衛星通信網絡現已成為了信息傳輸的重要手段，但是傳輸的過程中，若是未能及時的規避漏洞和安全隱患，將會給信息的安全性造成影響，甚至引發無法挽回的損失。本文分析衛星通信網絡的安全威脅，結合著衛星通信系統的基本組成和各個系統的基本作用，闡述衛星信息傳輸的基本模式，了解相關的隱患及威脅所在，探討科學的防范策略。

衛星通信網絡為國家的通信事業做出了重大貢獻，體現出覆蓋范圍廣泛、傳輸效果優良和組網便捷的優勢之處，其屬于國防通信網的關鍵組成部分，在實際的運用階段，能夠合理的規避偏遠地區有線通信中可能遇到的難題，即便是在戰時，也可靈活的部署，實現有效的作戰指揮。在時代飛速發展的進程中，通信系統對于衛星的依賴程度逐步的體現出來，其逐漸的成為了通信系統中的關鍵，若是發生了相關的安全威脅問題，將會引起整個網絡的癱瘓。衛星通信較為脆弱，如其需要暴露于空間軌道，對比于靜止軌道的通信衛星來說，該類軌道的位置較為固定。另外，圍繞著衛星通信的攻擊與防護對抗成為了一種必然的趨勢，屬于未來信息戰中的重要一環。衛星通信系統想要積極的應對多種安全威脅，需要制定出合理的防范對策，為確保衛星通信系統能夠科學利用多樣化技術措施，如抗干擾和防失密等，均需要結合衛星通信網絡的基本情況展開論述。

1 衛星通信網絡的構成及作用

衛星通信網絡一般是由通信衛星和通信地球站群等共同組合而成，同時也涵蓋著跟蹤遙測及指令分系統、監控管理分系統等幾個部分。跟蹤遙測以及指令分系統和監控管理分系統在實際運用的過程中，能夠發揮出理想化的保障效果，主要是讓衛星的通信進程得到有效的維護。通過科學的跟蹤測量過程，關注衛星在軌道上的基本情況，明確實際的位置以及相關的姿態等。監控管理分系統在實際運用的時候，能夠實現科學化的分析，主要對衛星本身的通信性能和相關參數進行科學的監管，方便有效的判斷和計劃。通信衛星以及通信地球站群均能作用于基本的實踐中，彰顯出實際的利用價值，在發揮出自身用途的過程中，促使通信效果更加的理想，屬于衛星通信中非常關鍵的組成部分。通信衛星屬于中繼器的角色，在充分的發揮出自身作用的時候，重點是為地球站傳播無線電信號，方便更加順利的開展基本的工作，整個過程無需對各個信號加密處理。正是這種特殊性的存在，使得信號傳輸過程中受到較大的威脅，很多的用戶終端均會經過地球站，由此便會接入至衛星通信網絡中，實際的管理成果也可展示出來，若是未能采取合理的措施防范威脅，將會引發嚴重的后果。

2 衛星通信網絡的安全威脅

衛星通信網絡屬于通信網絡中非常關鍵的組成部分，其屬于覆蓋面積最為廣泛的連接網絡，在多種領域彰顯出自身的優勢之處和實際的應用價值。在合理的運用衛星通信網絡的時候，應該明確其基本的工作狀態，同時關注相應接點的情況，若是未能采取合理的防范措施，將會出現嚴重的安全隱患，最終影響到衛星通信網絡的實際運行。點對點、點對多點和廣播式的信息傳輸均可實現，彰顯出十分理想的應用成效。在具體運用的過程中，可以保證信息重要性，同時通信安全上的要求也越來越高，應該注重一些基礎性的問題。

依照上述衛星通信網絡的基本組成分析，可以實現較為科學的區分和判斷，衛星通信網絡彰顯出網絡安全的特征，但是也需要采取科學的防范手段，注重反映出的實際問題：首先，衛星通信網絡的轉發器多是通過廣播的形式傳遞相關的信息，使得地面衛星終端接收到相應的衛星信號，由此可以實現對發送端信息的接收和使用。衛星天線的波束除了覆蓋于中國境內外，還覆蓋了境外的廣闊區域，衛星覆蓋圖見圖1所示，境內外的不法分子一旦接觸，便會影響到衛星通信網絡的安全，極易運用相關的特征，實施違法的操作，嚴重的影響到衛星通信網絡使用過程中的安全。

圖1 衛星覆蓋圖

其次，衛星通信網絡的結構相對復雜，地球站的群站點相對密集，呈現出分布范圍較廣的狀態，在密鑰的分配上，應該重視科學性和合理性，但是受到多種條件的限制，使得這一目標難以實現，在實際管理的過程中，也呈現出十分困難的局面。再者，衛星通信網的用戶業務種類較多，加之多樣化的用戶需求，使得通信過程中涉及到的信息資源十分廣泛，保密等級的工作要求各異，如果未能進行科學化的管理，保密的等級以及強度也會受到干擾，需要結合實際的情況進行分析，促使通用性效果得以彰顯出來。

另外，在使用衛星通信網絡的時候，由于衛星信號在空間中的傳輸線路相對較長，極易出現明顯的傳輸延時情況，一旦發生這樣的問題，在分配以及管理密鑰的時候，便會導致服務器的響應時間有所延長，從而直接的影響到密鑰分配和管理的基本成效。

3 衛星通信網絡中各部分可采取的應對方案

衛星通信系統組成有三個部分：空間段的通信衛星、測控段的管理控制站、用戶段的地球站。各個用戶段地球站通過空間段的通信衛星向地面的管理控制站申請入網，入網后的衛星通信地球站組網如圖2所示。

圖2 衛星通信地球站組網

在網內的用戶地球站受到管理控制站的管理，地球站和管理控制站之間采用星狀網結構，地球站與地球站之間采用網狀網的網絡結構，整個系統采用的是星狀網和網狀網混合的模式進行組網。在整個網絡結構下，按終端設施物理傳輸媒體、上下行傳輸鏈路、通信網絡的組網方式將衛星通信系統的安全威脅分為物理設施層、業務傳輸層、網絡管理層共三個層級，下面詳細的分析各層級的安全防范應對方案。

3.1 物理設施層

在物理設施層這一層級中，重點涉及到的是物理傳輸媒體以及運用至承載物理媒體的基礎設施，其中包含通信衛星以及地球站等多種多樣的對象。衛星通信系統的內部物理層的安全問題一般會受到廣泛的關注，其關注重點表現在接入系統的衛星終端合法化上。對比其他結構上的安全問題，這部分安全問題更為關鍵。衛星終端的身份認證機制作用顯著，可以更好的維護合法的衛星終端，適當的分配出標志性的代碼，便于對相關的信息有效的管理起來。在衛星終端接入衛星系統之后，系統便會及時的檢測出相應的代碼，若是驗證通過，則會進入到相應的系統中。一旦終端的身份標志代碼存在著非法的問題，則入網的請求會被拒絕。在這樣的保障方案下，能夠更好的維護終端安全，同時也可保護設備終端之間傳輸機密性的內容。

3.2 業務傳輸層

業務傳輸層的保護措施應該重視其基本的應用方向，結合著相關的鏈路連接標準，實現無差錯的傳輸，促使點和點以及點到多點的鏈路上能夠實現有效的信息傳遞。衛星傳輸鏈路中涉及到上行鏈路以及下行鏈路，在實際使用其相關的功能時，還需積極的關注相關的安全問題。在這一層的安全問題重點是鏈路層的干擾問題。想要處理這類的安全威脅情況，在信道終端應該及時的采取新型的抗干擾技術，目的就是對原有的抗干擾性能逐步強化，打破原有的技術限制，促使抗干擾效果更加的明顯。在實際工程中應該合理的使用多種抗干擾方案，使其逐步的克服局限性和不足之處，彰顯出自身的優勢和特征，提升鏈路層的實際抗干擾能力，保證更好的衛星通信網絡穩定運行狀態。多種干擾技術存在著互通性，在實際運用的過程中，應該積極的重視技術互補之處，將多種干擾技術合理的連接到一起，使其更好的作用于相關的系統中，保證強化衛星通信網絡的實際抗干擾效果。在干擾識別模塊檢測到相應的干擾頻率時，可以及時的將通道加以切換，促使輸出的通道能夠有效的銜接起來，切斷干擾源，合理的維護網絡的正常運行。

3.3 網絡管理層

網絡管理層若是未能采取合理的管理方案，將會使得網絡管理層面臨著嚴重的安全威脅，最終影響到衛星通信系統的穩定運行。在衛星通信網絡運行的過程中，應該充分考慮抗損毀的情況。在保證妥善的解決資源的冗余狀態下，使得抗摧毀效果更加顯著。依照上述思想，在基本的工程實踐中，可以適當的借助于衛星備份以及頻段備份等多種手段，強化系統網絡層的基本安全程度。

4 衛星通信網絡中的防范技術

4.1 星體加固

針對于衛星中極易受損的部件，應該及時的采取加固和升級方案，保證更好的維護衛星通信網絡的穩定運行。比如，衛星通信網絡實際運行的過程中，常常出現星載光電成像傳感器的受損問題，面對這樣的情況，應該及時的結合激光危害進行分析，采取合理的方式規避激光的干擾，避免造成嚴重的損傷。在傳感器前，可以適當的增加濾光片，使得多種波長的激光得以有效的屏蔽，同時也可適當的增加涂層，在特定波長的強光照射下，通過光限制器的作用，完成對光電傳感器的有效保護。

4.2 衛星網技術

根據適當的需求，可以適當的發射多顆假衛星，以此將真正的衛星合理的隱藏，起到良好的保護效果。在敵方尋找攻擊目標的時候，因多顆衛星的存在，使得敵方無法獲取真正衛星的位置，也能可以的規避負面的影響。還可將微型衛星組網，減少衛星受到的攻擊，確保整個衛星系統可以穩定運行起來。根據實際的需要，還可在衛星上適當的涂上吸收電磁波的保護層，確保衛星本身的電磁波能夠適當的規避到位，以此合理的降低敵方探測器的出現概率，達到理想化的效果。

結語：通過本文的概述，明確了當前衛星通信網絡可能受到的威脅，通過詳細的概述相關的危害，制定出科學的應對策略，確保衛星通信網絡能夠穩定的運行，發揮出理想的價值，真正的為國家的通信事業做出積極地貢獻。在相關內容的闡述中，旨在為衛星通信網絡的運行和發展提供參考意見。