談衛星通信網絡的安全威脅和防范范文

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摘要 ：衛星通信網絡在使用的時候，特別容易受到外界因素的影響，進而引發很多的安全問題。現階段，信息傳輸主要通過衛星通信網絡進行，但是在實際的傳輸過程中問題重重，倘若不能夠第一時間發現問題并解決問題，那么就一定會使得信息安全受到威脅，從而造成不必要的損失。這篇文章主要根據衛星通信網絡的安全威脅及防范策略展開深入的研究與分析，希望能夠為衛星通信網絡的安全貢獻一分力量。

關鍵詞 ：衛星通信 ；網絡安全 ；安全威脅 ；安全防范

0  引言

社會在發展時代在進步，衛星在通信系統中變得越來越重要，倘若衛星出現了安全問題，那么整個通信系統就無法正常運行，甚至會出現癱瘓狀態。衛星通信特別的脆弱，相對于靜止軌道中的通信衛星而言，暴露在空間軌道的通信衛星的位置是動態變化的。此外，衛星通信的攻擊與防護對抗是不可避免的，這對于以后信息戰而言至關重要。衛星通信系統要想更好的避免外界的各種安全隱患，那么就必須要構建出健全的防范策略，從而使得衛星通信系統可以合理應用各種相關技術措施，例如 ：抗干擾、防失密等。

1    衛星通信網絡的構成及作用

衛星通信網絡主要是由通信衛星和通信地球站群一起形成的，此外還包括跟蹤遙測指令分系統和監控管理分系統。在應用跟蹤遙測以及指令分系統和監控管理分系統的時候，要想充分發揮出其自身的保護功能，那么就必須要嚴格貫徹落實衛星的通信的維護工作。經過合理的跟蹤與測量，深入了解衛星在軌道上的實際情況，準確把握具體位置和相關的姿態等。廣泛應用監控管理分系統，可以進行合理探究，準確判斷，從而實現對衛星自身的通信功能與相關參數的有效監管。通信衛星以及通信地球站群都可以應用于基礎的實踐過程中，充分發揮出自身的價值，提高通信的實際效果，是衛星通信中必不可少的一部分。通常來說，通信衛星的作用與中繼器相似，在充分發揮自身作用的同時有效的傳播了地球站的無線電信號，且不需要對每一個信號都進行加密處理，為進行基礎工作打下良好基礎。衛星光通信重視的是無線激光技術的研究，有效的將兩顆衛星“連接起來”，相距千萬里的兩個地區可進行通信交流。對于激光來說，其光波頻率較高，所以具備較強的抗干擾能力。另外，微信通信可在短時間內傳輸海量的信息，且有著保密性強、設備體積小等特點，得到了人們的廣泛認可。初步研究發現，衛星光通信對于能源的消耗較小，可廣泛用于多個行業。從宏觀角度來說，衛星通信系統內容復雜，其大致可分為五部分 ：首先是信號發射子系統，該部分的主要作用的信號的發射；第二是信號接收子系統，該部分可有效接收信號 ；第三是捕獲跟蹤子系統，該部分能夠輔助信號的接收 ；第四稱之為二次電源子系統，可用于信號的轉換和傳遞 ；第五是熱控子系統。一般來說，二次電源子系統和熱控子系統又被叫作終端配套設備，詳細的衛星光通信工作原理模式見圖1。（1）信號發射子系統的主要功能是信號的發射，其又可進一步細化為兩部分，即信標光（beacon light）和信號光（signal light）。（2）信號接收子系統的作用較為強大，不僅可以接收信號，還可以對信號進行轉化，實現信號的傳遞。信號接收子系統的正常運行離不開光接收機的支持，而光接收機是該系統的革新元件，需要重點分析，見圖2。（3）捕獲跟蹤子系統實現了信號的有效追蹤，并在信號的傳輸過程表現出了重要的作用。簡單來說，捕獲跟蹤子系統完成了信號的瞄準、捕獲、跟蹤處理，確保了兩終端的雙向傳輸。（4）二次電源子系統可為衛星提供一定的電能，電壓數值一般是100V 或28V，分多次完成供電。衛星設備短路將會造成不可預計的危害，所以，二次電源子系統的使用降低了短路的風險，具有重要的意義。（5）熱控子系統可根據季節的變化，對衛星的運行作出正確的處理，尤其是實現軌道高度的調整，確保衛星的正常運行。

2    衛星通信網絡的安全威脅

對于通信網絡而言，衛星通信網絡是至關重要的，在所有的連接網絡中是其不僅覆蓋面積大，而且在每個領域中都能充分發揮出自身的價值。在應用衛星通信網絡的過程中，不僅要做到科學應用，而且要隨時了解自身的工作狀況，準確把握相關接點的實際情況，倘若不能采取有效的預防措施，那么就會造成非常大的安全問題，這對于衛星通信網絡具體運行來說是非常不利的。在進行實際的應用的時候，既能夠確保信息的重要價值，同時，隨著通信安全性要求的不斷提高，必須要高度重視每一個基礎問題。通過對上面衛星通信網絡的基本構成的深入研究，能夠作出合理的劃分與準確的判斷，雖然衛星通信網絡把網絡安全的特點充分體現出來，但是還應該合理應用相關的預防措施，高度重視其中存在的具體問題 ：第一，廣播是目前最常見的衛星通信網絡信息轉發途徑，地面終端配備專業的信息接收器。如此一來，就可以將千萬里外的信息進行傳遞。通常來說，衛星天線的波束遍布于我國境內外的廣闊地區，不管是境內還是境外，只要有不法分子接觸，不僅會對衛星通信網絡的安全造成極大威脅，而且還會通過應用有關的特點，進行一系列的違法行為，這對于衛星通信網絡的安全應用來說是非常不利的。第二，衛星通信網絡的結構非常復雜，地球站的群站點特別集中，相對來說分布范圍比較廣。通常來說，密鑰分配必須要科學合理，但是由于外界多個因素的限制，這一目標根本無法得到落實，而且相應的管理過程也特別艱巨。除此之外，由于衛星通信網的用戶業務種類特別繁雜，用戶的實際需要也各種各樣，因此整個通信過程涵蓋非常多的信息資源，相應的保密工作的等級要求也大不相同，倘若不能展開有效的管理，那么就會嚴重影響保密的等級與強度。只有根據具體情況展開科學分析，那么其通用性的功能才可以得到充分發揮。第三，在應用衛星通信網絡的過程中，因為衛星信號的傳輸路線特別長，傳輸延時的問題非常普遍。倘若真的出現傳輸延時的問題，那么在對密鑰進行分配與管理的過程中，服務器的響應時間就會發生改變，這對于有效分配和管理密鑰來說是非常不利的。

3    衛星通信網絡中各部分可采取的應對方案

衛星通信系統主要由三部分構成，分別為、管理控制站、地球站。其中通信衛星位于空間這一段，管理控制站位于測控這一段，而地球站則位于用戶這一段。其基本流程是由地球站利用管理控制站提出入網申請，入網成功以后也就意味著衛星通信地球站組網成功。管理控制站管理網內的地球站，地球站和管理控制站的結構屬于網狀的，而組網過程用的是星狀網和網狀網混合形式。就整個網絡結構而言，差異化的組網方式，其帶來的衛星通信系統的安全威脅性不同，需要進行針對性分析。

3.1   物理設施層

就物理設施層次而言，主要包括的基礎設施是物理傳輸媒體與承載物理媒體的相關設施，其中包括的對象主要也是多種多樣的，例如 ：通信衛星以及地球站等。目前，人們最關注的問題就是衛星通信系統的內部物理層的安全，即衛星終端是否符合要求，接入系統的終端能否確保安全。不同于常規的結構安全，該部分的安全問題尤為重要，可直接影響到這個衛星通信系統的功能。一般來說，為了提高衛星終端的安全性，其內部增設了獨立的身份認證機制，如此一來，衛星的安全性得到了進一步保障。衛星終端的安全性保護是通過代碼來實現的，而身份認證技術的原理就是對安全代碼的審核。另外，衛星系統第一次與終端結合時，一定會審核安全代碼，只有符合安全要求的終端才允許與衛星系統連接，如果代碼存在安全隱患，將會在第一時間隔離，并禁止進入衛星系統。通過科學化的安全代碼審核，提高了終端的安全性，也從本質角度實現了信息的安全傳輸。

3.2   業務傳輸層

對于業務傳輸層級而言，必須要高度重視主要應用趨勢，根據有關的鏈路連接標準，展開準確的傳輸，加快點和點以及點到多點鏈路的信息傳遞安全。在進行衛星傳輸鏈路的過程中，不僅包括上行鏈，而且還包括下行鏈路，在廣泛應用其相關作用的時候，必須要高度重視與安全有關的問題。通常來說，業務傳輸層中的安全問題主要是指鏈路層的干擾問題，為了能夠有效處理這些問題，那么就必須要在信道終端廣泛應用型的抗干擾技術，這樣一來，原有的就會得到大幅度提升，有效彌補了傳統技術的不足，使得抗干擾效果變得更好。在實際的工作過程中，必須要科學應用多個抗干擾的相關方案，盡可能的彌補其中的漏洞與不足，確保衛星通信網絡能夠健康可持續運行，并充分發揮出自身的優點，從而為鏈路層抗干擾民有效提高貢獻一分力量。通常來說，所有的干擾技術之間都有著一定的互通性，在具體應用的時候，把多種干擾技術有效的融合在一塊，能夠使得衛星通信網絡的抗干擾能力大大提高，這對于相關系統的正常運行來說是非常有幫助的。值得注意的是，如果干擾識別模塊發現了違規的干擾信息，其將會考慮信息通道的切換，目的是確保信息通過實現合理的銜接，對于情況嚴重者，可直接切斷電源，避免網絡環境出現安全問題。

3.3   網絡管理層

對于網絡管理層而言，倘若不能正確應用有效的管理方案，那么就會對其產生非常不好的影響，這對于衛星通信系統的可持續運行來說是非常不利的。在衛星通信網絡運行情的時候，必須要全面考慮實際的抗損毀狀況，既要確保資源的冗余狀態得到有效處理，又要提高抗摧毀能力。

4    衛星通信網絡中的防范技術

4.1   星體加固

就那些非常容易受到損害的零部件而言，只有第一時間對其進行有效的加固處理與升級，才能從實際角度強化其安全性，進而確保衛星通信網絡的順利工作。例如 ：衛星通信網絡運行中往往問題眾多，經常會出現硬件的損壞（即星載光電成像傳感器破損），此時，為了能夠有效解決這一問題，那么就必須要第一時間根據激光危害展開深入研究，合理選用有效的措施預防激光帶來的影響，從而減少不必要的損傷。在傳感器之前，應該有效的添加濾光片或者涂層，這樣一來，不僅可以成功的屏蔽各種波長的激光，而且也可以利用光限制器實現對光電傳感器的保護。

4.2   衛星網技術

只有實現衛星網技術的科學化使用，才能確保衛星通信網絡的安全。詳細來說，衛星網技術以實際需求為基礎，發射多顆假衛星，其目的是將真正的衛星進行保護，確保真正衛星發揮其價值。此時，當衛星受到攻擊時，敵方往往因無法確定真正衛星的位置而喪失攻擊機會，也就起到了衛星的工作作用。除此之外，采用微型衛星組網的形式也能夠有效的保護衛星，避免衛星遭到不必要的攻擊，這對于整個衛星系統的正常運行來說是非常有利的。另外，在衛星的表面涂上吸收電磁波的保護層也是一種非常不錯的方法，其可以有效保護衛星本身的電磁波，并能夠防止敵方探測器的出現。

5    結束語

綜上所述，準確了解目前衛星通信網絡所受到的潛在威脅，合理概括存在的危險，從而構建出健全合理的解決措施，這對于衛星通信網絡的安全運行來說是非常重要的。

參考文獻

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作者：董月佳 單位：國家廣播電視總局 542 臺