網絡空間作戰：機理與籌劃（簡體書）

本書系統地反映了網絡空間作戰的精髓、核心內容、基本原理、戰略籌劃、戰術技術、方式方法、體制機制、力量建設、體系結構、任務要求、過程描述、解決方案、研究現狀和最新發展方向。其主要內容涉及網絡空間的作戰基礎、美軍作戰戰略和指揮與控制體系、作戰武器、網絡靶場規劃及其建設、態勢感知、進攻性作戰、防禦性作戰、進攻源追蹤、作戰指揮與控制等方面。本書適用于業餘愛好者自學，可作為高校學生選修課和專業培訓的教材或教學參考書，也可作為學習網絡安全、網絡空間攻防、信息作戰和網絡中心戰的本科生和研究生的必修課教材或教學參考書，還可供從事網絡安全、網絡空間作戰研究、教學、規劃、設計、開發、管理的科研人員、教師和工程技術人員閱讀與參考。

敖志剛，江西新餘人，1982年7月和1987年7月先後在西北電訊工程學院和國防科技大學獲學士和碩士學位，2002年以來為解放軍理工大學教授，研究方向為網絡前沿技術和網絡空間作戰。他發表了學術論文100餘篇，出版專著17部，獲全國電子信息類優秀教材一等獎1次，獲出版社優秀暢銷圖書榮譽多次，多次指導學生在國際和全國競賽中獲一等獎和二等獎，獲軍隊和省部級科技進步獎9項，獲國家授權的專利4項，獲中國科技人才榮譽稱號1次，獲軍隊育才獎和軍隊優秀專業技術人才崗位津貼各1次。

前 言

網絡空間是一個由各要素通過組網所形成的廣闊領域，既包括電磁空間和人參與的虛擬環境，也包括由互聯網、無線網、電信網、物聯網、計算機系統、武器裝備系統、軍事指揮與控制網、金融網、電力交通網等組成的空間。網絡空間與陸、海、空、天並列為五大作戰空間。
網絡空間每天都與每個人息息相關，人們的學習、工作、生活、休閒、購物等越來越需要網絡空間，甚至網絡空間還關係著人們的生存。在網絡空間，美國是第一強國，掌控全球計算機和互聯網的核心技術和重要應用；中國則是第一大國，擁有最多的網民數量和最大的產業市場。截至2017年6月，我國互聯網寬帶接入端口數量達7.39億個，中國手機網民規模達7.24億人；全球超過一半人口使用互聯網。網絡空間已經開始向世界各個角落輻射，正在成為承載政治、經濟、文化、外交、軍事的全新空間。
網絡空間的發展帶來了機遇，也帶來了風險和威脅。網絡空間的安全問題已經成為信息時代國家安全的核心內容之一，直接影響社會穩定、國家安全、經濟發展和文化傳播，直接挑戰社會管理、公眾權益和世界和平。2014年，中共中央網絡安全和信息化領導小組明確提出了“沒有網絡安全就沒有國家安全”的論斷。保護網絡空間是一項要求所有人都積極參與的複雜事業。我們的任務是：築牢網絡安全堤壩，共建網絡安全防線，強化網絡安全意識，守住網絡安全底線，開展網絡安全偵測，完善網絡安全機制，懲治網絡違法犯罪，組織網絡安全攻關，宣傳網絡安全技能，營造網絡安全環境。正如美國未來學家托夫勒宣稱的那樣：未來“誰掌握了信息、控制了網絡，誰就將擁有整個世界”。為此，我們站在軍事、戰爭、作戰的角度來談信息對抗、黑客攻防和網絡安全。
網絡空間作戰是指敵對雙方在網絡空間所進行的一系列感知、攻防、追蹤、支援和指揮與控制的戰術技術行動。美國空軍曾發佈一份報告，預測到2025年，大部分戰爭可能不是攻擊本土，甚至不發生在地球表面，而更可能發生在網絡空間。美國智庫蘭德公司指出，工業時代的戰略戰是核戰爭，信息時代的戰略戰主要是網絡戰。目前，網絡戰爭現實化、網絡戰場全球化、網絡對抗常態化、網絡攻心白熱化的趨勢明顯。網絡空間作戰能使得武器系統出現故障、失控或爆炸，能使飛機墜毀，讓軍隊進入埋伏區，讓導彈發射到錯誤地區，使金融系統崩潰，使作戰體系陷入指揮失靈、協同失調的嚴重不利局面。網絡空間一旦遭到攻擊並被摧毀，整個軍隊的戰鬥力會降低甚至喪失，軍事機器就會處於癱瘓狀態。通過網絡空間對敵實施精確、高效打擊，能起到發現即摧毀的秒殺、精打巧奪、“四兩撥千斤”的作用。網絡空間作戰正逐漸撐起戰爭勝負的“大旗”，正在成為一種全新的作戰理念，“芯片比彈藥的威力更大”，黑客的作用甚至能夠勝過千軍萬馬。實現國家戰略安全和網絡強軍的目標，將越來越依賴有效的網絡空間作戰行動，以及對聯合作戰環境下網絡空間作戰能力的運用。認真探尋網絡空間制勝機理，對於打贏未來信息化戰爭具有重要意義。
本書是近幾年網絡空間安全研究的結晶。我們從不同側面、不同應用角度，推陳出新地編著出了這部反映時代發展水平和趨向的新一代圖書。本書以網絡空間敵對雙方的作戰行動為主線，試圖梳理出一個清晰的網絡空間戰略脈絡，展示如何構建一張安全之網，來檢測、牽制並控制對手。同時，本書以實際案例的形式來對作戰行動進行介紹，還列出了許多通俗易懂的圖文解釋步驟，按照步驟即可還原當時的作戰情景，使讀者能夠對書中主要內容有比較深入的感性認識。這樣一來，通過閱讀本書，初學者便可以很快地掌握網絡空間作戰的流程、最新的技術和方法；有經驗的讀者則可以在技術上更上一層樓，對網絡戰術技術行動的認識從理論到實踐並更加系統化，同時還可以使用本書介紹的一些防禦方法加固自己的計算機系統。通過本書的學習，不僅能夠幫助讀者理解網絡空間作戰機理，從進攻中學會如何進行感知、防禦和追蹤，如何尋求支援，如何將網絡面對的安全風險降至最低，全面提高網絡安全防範意識、網絡安全的水平和應對各種網絡突發事件的能力，而且還能幫助讀者少走彎路，快速掌握最新的網絡安全技術，建立完整的網絡安全體系和作戰體系，學到最佳做法並規劃設計中小型網絡安全系統，幫助讀者全面解決網絡安全的問題。
本書力求在創新性、前瞻性和應用性等方面形成特色。在內容安排上力求由淺入深、循序漸進、前呼後應，用新穎、結構化的圖例介紹其概念；在語言表達方面，力求通俗易懂、言簡意賅，將枯燥的知識演繹得生動、有趣；在難易程度、廣度與深度方面進行了綜合考慮；在理論與實踐、經典與現代、綜合與探索、技術與技能、知識與應用的融合方面，在反映新內容、新理論、新技術、新思想、新觀念和新成果方面開創了新局面；在概念、原理、技術、數據和結論的梳理方面，力求從不同的來源，多視角、多側面進行考察、檢驗和論證，以確保其正確性；在總體把握上力求符合認知、自學、作戰和教學規律，引導讀者主動探索知識的奧秘。結合科學技術的重大進展，培養讀者的創新思維和創新意識；通過對常見的安全場景中解決方案的講解，幫助讀者全面掌握各種作戰和實用技能。
本書基本涵蓋了當前網絡空間作戰及其應用的方方面面。首先從理論角度對網絡空間及其作戰的作用、影響、概念、特點、要求、組成、關係、環境和過程進行了詳盡的介紹。以獨特的視角、全球視野和國家維度，從現實威脅和戰略高度，披露了世界各國，特別是美國的網絡空間作戰態勢、作戰力量、指揮控制、演習訓練和選人用人機制，分析了各國在網絡空間的國家戰略和生死較量，揭示了以美國為首的西方國家正在網絡空間發起新一輪攻勢。回答了如何全面、正確地認識、把握與利用各種網絡空間心理戰武器、態勢感知與支援武器、進攻與防禦武器，如何設計和規劃網絡靶場等方面的問題。詳細剖析了網絡空間態勢感知的主要技術、手段、模型、組成、架構、評估、預警及系統設計；進攻手段和戰法；防禦的預防手段和響應手段；進攻源追蹤的結構、流程和技術；指揮與控制的思想、原則、方式、關係、流程、戰技、組構、編成、體制機制。綜合闡述了網絡空間作戰的來龍去脈、基本原理、運行機制、實現方法、制勝謀略、規劃部署、優化模型和行動方案；提出了各種應對策略、建議和完整的解決思路和技術途徑。
本書正是為廣大的網絡空間安全及作戰的愛好者與工作者、渴望新技術知識的人們、網絡工程師、保障數據安全的日常辦公人員、地方政府和軍隊的管理與參戰及指揮決策人員、科研機構的研究人員和大學師生而寫的，也可供從事武器裝備論證、評估的科技人員及作戰部隊進行系統分析和決策時參考。希望讀者通過閱讀本書就能掌握網絡空間作戰的基本內容和新技術，更希望此書能成為讀者學習的嚮導、工具和良師益友，在系統、全面、深入地掌握網絡空間作戰的機理與籌劃時起到抛磚引玉的作用，進一步培養分析問題和解決問題的能力，為今後的學習和研究奠定基礎。本書將為讀者打開一扇通往未來的窗戶，幫助讀者拓寬視野，完善知識結構，儲備適用于未來發展需要的知識和技能。相信讀者經過本書的閱讀，一定會獲得精神的愉悅和智慧的啟迪，一定會對網絡空間作戰有一個全面而深入的瞭解，從而真正指導作戰與實踐工作，使讀者真正有所收穫。
本書由敖志剛編著，參加部分編寫工作的還有高健、敖天鸞、趙振南、童俊、朱燕飛、康興擋、陳維鵬、吳海平、王真軍、王冠、陳康、唐長春、張康益、王有成和畢衡光。吳迎（敖志剛的愛人）為本書付出了許多辛勤的汗水和勞動；陸軍工程大學機關和工程保障信息化教研中心的領導和同事們給予了許多關愛、支持和幫助；電子工業出版社給予了大力協助和關懷，尤其是編輯李樹林老師做了大量的工作。借此機會向他們表示衷心的感謝和敬意。
在編撰過程中，儘管我們精益求精，但由於編著者的理論水平和時間所限，對許多新技術的理解尚欠深入，書中可能會有錯誤與不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。


編著者
2018年8月

第1章 網絡空間及其作戰問題 1
1.1 網絡空間的作用與影響 1
1.1.1 網絡空間的應用場景和作用 1
1.1.2 網絡空間對國家安全的影響 4
1.2 網絡空間的概念、組成與特點 9
1.2.1 網絡空間的起源 9
1.2.2 網絡空間的基本概念及其架構 10
1.2.3 網絡空間的組成 13
1.2.4 網絡空間的特點 14
1.3 網絡空間作戰的內容特徵和能力要求 18
1.3.1 網絡空間作戰的概念和相關問題 18
1.3.2 網絡空間作戰的本質特徵 22
1.3.3 網絡空間作戰的內容形式 24
1.3.4 網絡空間作戰能力要求 31
1.4 網絡空間作戰場環境與作戰流程 32
1.4.1 網絡空間作戰環境 32
1.4.2 網絡空間戰場的組成 34
1.4.3 網絡空間作戰的過程 36
1.5 網絡空間作戰與其他作戰之間的關係 38
1.5.1 網絡空間作戰與電子戰的關係 38
1.5.2 網絡空間作戰與網絡戰之間的關係 40
1.5.3 網絡空間作戰與信息作戰之間的關係 41
1.5.4 網絡空間作戰與機動作戰、火力作戰之間的關係 42
第2章 美國網絡空間作戰戰略和指揮控制體系 43
2.1 美國網絡空間作戰戰略分析 43
2.1.1 美國網絡空間的戰略基礎 43
2.1.2 美國的國家戰略重點 45
2.1.3 美國網絡空間的全球戰略 48
2.2 美國網絡空間作戰基本政策和策略的制定 49
2.2.1 國家信息基礎設施的全面建設行動計劃與重點防禦戰略的制定 49
2.2.2 攻防兼備，確保網絡空間安全的國家戰略的制定 51
2.2.3 先發制人，加強爭奪網絡空間霸權的政策和策略的制定 54
2.3 美國網絡空間作戰力量及其指揮控制機制 59
2.3.1 美國國家層面上的網絡安全機構 59
2.3.2 美軍指揮控制鏈 61
2.3.3 國防部組建的網絡空間作戰指揮機構及其職能 62
2.3.4 美軍網絡空間作戰指揮與控制的關係 64
2.3.5 美國網絡司令部的工作重點和使命任務 66
2.4 美國陸軍網絡空間作戰力量和指揮控制體系 68
2.4.1 美國陸軍網絡空間作戰機構及職能分工 68
2.4.2 陸軍網絡空間作戰指揮與控制關係 71
2.5 美國空軍網絡空間作戰力量和指揮控制體系 72
2.5.1 空軍網絡空間作戰的組建過程 72
2.5.2 空軍網絡空間作戰的指揮關係和使命任務 75
2.6 美國海軍網絡空間作戰力量和指揮控制體系 78
2.6.1 海軍網絡空間作戰力量的組建 78
2.6.2 海軍艦隊網絡空間作戰主要機構的職責、使命任務和指揮關係 79
2.6.3 海軍艦隊全球網絡作戰指揮與控制 82
2.6.4 海軍陸戰隊網絡空間作戰的目的、職責和任務 83
2.6.5 海軍陸戰隊網絡作戰指揮的管理流程 84
2.6.6 海軍陸戰隊網絡作戰組織機構 84
2.7 美軍網絡空間作戰人才的選拔、培養與模擬訓練 86
2.7.1 美軍網絡空間作戰人才的選拔 86
2.7.2 美軍網絡空間作戰人才的培養和訓練 88
2.8 美軍網絡空間作戰演習 90
2.8.1 “網絡風暴”演習 90
2.8.2 “網絡防禦”演習 96
2.8.3 “網絡閃電”演習 101
2.8.4 “施裡弗”太空演習 102
2.8.5 “網絡衛士”演習 103
2.8.6 美軍其他網絡空間作戰演習 107
第3章網絡空間作戰武器 111
3.1 網絡空間作戰武器基本內容 111
3.1.1 概念與特徵 111
3.1.2 主要對象、任務和目標 112
3.1.3 網絡空間作戰武器的能力體系 113
3.1.4 網絡空間作戰武器的分類 115
3.1.5 網絡空間作戰武器的作用 117
3.1.6 網絡空間作戰武器的發展趨勢 119
3.2 網絡空間心理戰武器 120
3.2.1 網絡空間心理戰的概念與特點 121
3.2.2 網絡空間心理戰對抗模型和武器體系 123
3.2.3 網絡空間心理戰的主要手段 125
3.2.4 網絡空間心理戰典型的幾種武器 127
3.3 網絡空間態勢感知武器 131
3.3.1 網絡掃描器 132
3.3.2 網絡監聽器與工具 135
3.3.3 網絡密碼破譯器 137
3.3.4 電磁偵測器 139
3.3.5 “愛因斯坦”計劃 140
3.3.6 網絡入侵檢測系統 146
3.3.7 網絡飛機 148
3.3.8 其他態勢感知武器 152
3.4 網絡空間進攻武器 152
3.4.1 網絡空間進攻武器的分類 152
3.4.2 常用的網絡空間進攻武器 154
3.4.3 舒特系統武器 160
3.4.4 震網病毒武器 164
3.4.5 數字大炮 167
3.4.6 下一代干擾機 170
3.4.7 高功率微波武器 173
3.5 網絡空間防禦武器 180
3.5.1 網絡空間常用的防禦武器 180
3.5.2 網絡誘騙系統 184
3.5.3 網絡攻擊預警系統 190
3.5.4 其他的防禦武器簡介 194
3.6 網絡空間支援武器 195
3.6.1 網絡空間的漏洞評估 195
3.6.2 網絡空間安全態勢的評估 200
第4章 網絡靶場規劃及其建設 207
4.1 概述 207
4.1.1 建設網絡靶場的必要性 207
4.1.2 網絡靶場的概念 209
4.1.3 網絡靶場的特點 210
4.1.4 網絡靶場的任務與目標 212
4.1.5 網絡靶場的功能需求分析 214
4.1.6 網絡靶場國內外研究現狀 215
4.2 網絡靶場的設計與規劃 217
4.2.1 網絡靶場的設計要素與架構 217
4.2.2 網絡靶場的系統實現 219
4.2.3 國家網絡靶場系統設計架構及與傳統靶場的比較 222
4.2.4 網絡靶場核心技術 224
4.2.5 網絡靶場能力體系 226
4.3 美國國家網絡靶場的規劃與建設 228
4.3.1 遠景、目標和功能 229
4.3.2 實施計劃與任務 231
4.3.3 建設方案 235
4.3.4 試驗特點與流程 238
4.3.5 網絡靶場能力發展思路及體系框架分析 240
4.3.6 使用的最新技術和方法 242
4.4 美國幾種典型的網絡靶場的建設情況 243
4.4.1 國防部信息確保靶場 243
4.4.2 聯合網絡空間作戰靶場 245
4.4.3 海軍網絡靶場建設思路 246
4.4.4 聯合信息作戰靶場 250
4.4.5 美軍網絡靶場建設發展特點 251

第5章 網絡空間作戰態勢感知 253
5.1 基本概念與知識 253
5.1.1 網絡空間態勢感知的內涵 253
5.1.2 態勢感知技術分類 257
5.1.3 網絡空間作戰態勢感知的目的、原則與任務 259
5.2 網絡空間作戰態勢感知的主要技術 261
5.2.1 入侵檢測技術 261
5.2.2 信息融合技術 264
5.2.3 數據挖掘技術 265
5.2.4 信息可視化技術 270
5.2.5 惡意代碼檢測技術 273
5.2.6 風險分析與評估技術 274
5.3 網絡空間態勢感知的主要手段 275
5.3.1 網絡掃描技術及其算法 276
5.3.2 網絡偵聽 280
5.3.3 密碼破譯 281
5.3.4 介質竊密 282
5.4 網絡空間作戰態勢感知模型 283
5.4.1 網絡空間態勢感知的分析模型 283
5.4.2 網絡空間作戰態勢感知的功能模型 284
5.4.3 網絡空間層次化態勢感知模型 287
5.4.4 可視化態勢感知模型 288
5.5 網絡空間作戰態勢感知的體系結構及其組成 289
5.5.1 體系結構 289
5.5.2 態勢感知系統分析架構 291
5.5.3 態勢感知支撐平臺的組成 293
5.6 網絡空間作戰態勢感知系統的設計 296
5.6.1 設計原則和目標 296
5.6.2 系統功能需求分析 297
5.6.3 網絡空間作戰態勢感知系統總體架構的設計 299
5.6.4 信息獲取層的設計 300
5.6.5 要素提取層的設計 301
5.6.6 態勢決策層的設計 303
5.6.7 系統部署架構 304
5.7 網絡空間作戰態勢感知的評估 305
5.7.1 網絡空間作戰態勢感知的評估過程 305
5.7.2 網絡態勢評估系統體系架構 307
5.7.3 態勢評價指標選取 310
5.8 網絡空間作戰態勢感知的預警 313
5.8.1 概念與目的 313
5.8.2 預警系統的組成 314
5.8.3 預警系統的結構 314
5.8.4 預警系統的工作流程 316
5.8.5 態勢預測子系統功能描述 317
第6章 進攻性網絡空間作戰 321
6.1 概述 321
6.1.1 進攻性網絡空間作戰的目的 321
6.1.2 網絡空間進攻作戰的原則 322
6.1.3 進攻性網絡空間作戰的分類 324
6.1.4 網絡空間進攻的流程 327
6.1.5 網絡空間進攻性作戰機理 330
6.2 網絡空間進攻的主要手段 334
6.2.1 計算機病毒攻擊 334
6.2.2 欺騙類攻擊 339
6.2.3 拒絕服務攻擊 344
6.2.4 口令攻擊 350
6.2.5 緩沖區溢出攻擊 353
6.2.6 Web攻擊 357
6.2.7 密碼分析攻擊 361
6.3 網