谈卫星通信网络的安全威胁和防范范文

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摘要 ：卫星通信网络在使用的时候，特别容易受到外界因素的影响，进而引发很多的安全问题。现阶段，信息传输主要通过卫星通信网络进行，但是在实际的传输过程中问题重重，倘若不能够第一时间发现问题并解决问题，那么就一定会使得信息安全受到威胁，从而造成不必要的损失。这篇文章主要根据卫星通信网络的安全威胁及防范策略展开深入的研究与分析，希望能够为卫星通信网络的安全贡献一分力量。

关键词 ：卫星通信 ；网络安全 ；安全威胁 ；安全防范

0  引言

社会在发展时代在进步，卫星在通信系统中变得越来越重要，倘若卫星出现了安全问题，那么整个通信系统就无法正常运行，甚至会出现瘫痪状态。卫星通信特别的脆弱，相对于静止轨道中的通信卫星而言，暴露在空间轨道的通信卫星的位置是动态变化的。此外，卫星通信的攻击与防护对抗是不可避免的，这对于以后信息战而言至关重要。卫星通信系统要想更好的避免外界的各种安全隐患，那么就必须要构建出健全的防范策略，从而使得卫星通信系统可以合理应用各种相关技术措施，例如 ：抗干扰、防失密等。

1    卫星通信网络的构成及作用

卫星通信网络主要是由通信卫星和通信地球站群一起形成的，此外还包括跟踪遥测指令分系统和监控管理分系统。在应用跟踪遥测以及指令分系统和监控管理分系统的时候，要想充分发挥出其自身的保护功能，那么就必须要严格贯彻落实卫星的通信的维护工作。经过合理的跟踪与测量，深入了解卫星在轨道上的实际情况，准确把握具体位置和相关的姿态等。广泛应用监控管理分系统，可以进行合理探究，准确判断，从而实现对卫星自身的通信功能与相关参数的有效监管。通信卫星以及通信地球站群都可以应用于基础的实践过程中，充分发挥出自身的价值，提高通信的实际效果，是卫星通信中必不可少的一部分。通常来说，通信卫星的作用与中继器相似，在充分发挥自身作用的同时有效的传播了地球站的无线电信号，且不需要对每一个信号都进行加密处理，为进行基础工作打下良好基础。卫星光通信重视的是无线激光技术的研究，有效的将两颗卫星“连接起来”，相距千万里的两个地区可进行通信交流。对于激光来说，其光波频率较高，所以具备较强的抗干扰能力。另外，微信通信可在短时间内传输海量的信息，且有着保密性强、设备体积小等特点，得到了人们的广泛认可。初步研究发现，卫星光通信对于能源的消耗较小，可广泛用于多个行业。从宏观角度来说，卫星通信系统内容复杂，其大致可分为五部分 ：首先是信号发射子系统，该部分的主要作用的信号的发射；第二是信号接收子系统，该部分可有效接收信号 ；第三是捕获跟踪子系统，该部分能够辅助信号的接收 ；第四称之为二次电源子系统，可用于信号的转换和传递 ；第五是热控子系统。一般来说，二次电源子系统和热控子系统又被叫作终端配套设备，详细的卫星光通信工作原理模式见图1。（1）信号发射子系统的主要功能是信号的发射，其又可进一步细化为两部分，即信标光（beacon light）和信号光（signal light）。（2）信号接收子系统的作用较为强大，不仅可以接收信号，还可以对信号进行转化，实现信号的传递。信号接收子系统的正常运行离不开光接收机的支持，而光接收机是该系统的革新元件，需要重点分析，见图2。（3）捕获跟踪子系统实现了信号的有效追踪，并在信号的传输过程表现出了重要的作用。简单来说，捕获跟踪子系统完成了信号的瞄准、捕获、跟踪处理，确保了两终端的双向传输。（4）二次电源子系统可为卫星提供一定的电能，电压数值一般是100V 或28V，分多次完成供电。卫星设备短路将会造成不可预计的危害，所以，二次电源子系统的使用降低了短路的风险，具有重要的意义。（5）热控子系统可根据季节的变化，对卫星的运行作出正确的处理，尤其是实现轨道高度的调整，确保卫星的正常运行。

2    卫星通信网络的安全威胁

对于通信网络而言，卫星通信网络是至关重要的，在所有的连接网络中是其不仅覆盖面积大，而且在每个领域中都能充分发挥出自身的价值。在应用卫星通信网络的过程中，不仅要做到科学应用，而且要随时了解自身的工作状况，准确把握相关接点的实际情况，倘若不能采取有效的预防措施，那么就会造成非常大的安全问题，这对于卫星通信网络具体运行来说是非常不利的。在进行实际的应用的时候，既能够确保信息的重要价值，同时，随着通信安全性要求的不断提高，必须要高度重视每一个基础问题。通过对上面卫星通信网络的基本构成的深入研究，能够作出合理的划分与准确的判断，虽然卫星通信网络把网络安全的特点充分体现出来，但是还应该合理应用相关的预防措施，高度重视其中存在的具体问题 ：第一，广播是目前最常见的卫星通信网络信息转发途径，地面终端配备专业的信息接收器。如此一来，就可以将千万里外的信息进行传递。通常来说，卫星天线的波束遍布于我国境内外的广阔地区，不管是境内还是境外，只要有不法分子接触，不仅会对卫星通信网络的安全造成极大威胁，而且还会通过应用有关的特点，进行一系列的违法行为，这对于卫星通信网络的安全应用来说是非常不利的。第二，卫星通信网络的结构非常复杂，地球站的群站点特别集中，相对来说分布范围比较广。通常来说，密钥分配必须要科学合理，但是由于外界多个因素的限制，这一目标根本无法得到落实，而且相应的管理过程也特别艰巨。除此之外，由于卫星通信网的用户业务种类特别繁杂，用户的实际需要也各种各样，因此整个通信过程涵盖非常多的信息资源，相应的保密工作的等级要求也大不相同，倘若不能展开有效的管理，那么就会严重影响保密的等级与强度。只有根据具体情况展开科学分析，那么其通用性的功能才可以得到充分发挥。第三，在应用卫星通信网络的过程中，因为卫星信号的传输路线特别长，传输延时的问题非常普遍。倘若真的出现传输延时的问题，那么在对密钥进行分配与管理的过程中，服务器的响应时间就会发生改变，这对于有效分配和管理密钥来说是非常不利的。

3    卫星通信网络中各部分可采取的应对方案

卫星通信系统主要由三部分构成，分别为、管理控制站、地球站。其中通信卫星位于空间这一段，管理控制站位于测控这一段，而地球站则位于用户这一段。其基本流程是由地球站利用管理控制站提出入网申请，入网成功以后也就意味着卫星通信地球站组网成功。管理控制站管理网内的地球站，地球站和管理控制站的结构属于网状的，而组网过程用的是星状网和网状网混合形式。就整个网络结构而言，差异化的组网方式，其带来的卫星通信系统的安全威胁性不同，需要进行针对性分析。

3.1   物理设施层

就物理设施层次而言，主要包括的基础设施是物理传输媒体与承载物理媒体的相关设施，其中包括的对象主要也是多种多样的，例如 ：通信卫星以及地球站等。目前，人们最关注的问题就是卫星通信系统的内部物理层的安全，即卫星终端是否符合要求，接入系统的终端能否确保安全。不同于常规的结构安全，该部分的安全问题尤为重要，可直接影响到这个卫星通信系统的功能。一般来说，为了提高卫星终端的安全性，其内部增设了独立的身份认证机制，如此一来，卫星的安全性得到了进一步保障。卫星终端的安全性保护是通过代码来实现的，而身份认证技术的原理就是对安全代码的审核。另外，卫星系统第一次与终端结合时，一定会审核安全代码，只有符合安全要求的终端才允许与卫星系统连接，如果代码存在安全隐患，将会在第一时间隔离，并禁止进入卫星系统。通过科学化的安全代码审核，提高了终端的安全性，也从本质角度实现了信息的安全传输。

3.2   业务传输层

对于业务传输层级而言，必须要高度重视主要应用趋势，根据有关的链路连接标准，展开准确的传输，加快点和点以及点到多点链路的信息传递安全。在进行卫星传输链路的过程中，不仅包括上行链，而且还包括下行链路，在广泛应用其相关作用的时候，必须要高度重视与安全有关的问题。通常来说，业务传输层中的安全问题主要是指链路层的干扰问题，为了能够有效处理这些问题，那么就必须要在信道终端广泛应用型的抗干扰技术，这样一来，原有的就会得到大幅度提升，有效弥补了传统技术的不足，使得抗干扰效果变得更好。在实际的工作过程中，必须要科学应用多个抗干扰的相关方案，尽可能的弥补其中的漏洞与不足，确保卫星通信网络能够健康可持续运行，并充分发挥出自身的优点，从而为链路层抗干扰民有效提高贡献一分力量。通常来说，所有的干扰技术之间都有着一定的互通性，在具体应用的时候，把多种干扰技术有效的融合在一块，能够使得卫星通信网络的抗干扰能力大大提高，这对于相关系统的正常运行来说是非常有帮助的。值得注意的是，如果干扰识别模块发现了违规的干扰信息，其将会考虑信息通道的切换，目的是确保信息通过实现合理的衔接，对于情况严重者，可直接切断电源，避免网络环境出现安全问题。

3.3   网络管理层

对于网络管理层而言，倘若不能正确应用有效的管理方案，那么就会对其产生非常不好的影响，这对于卫星通信系统的可持续运行来说是非常不利的。在卫星通信网络运行情的时候，必须要全面考虑实际的抗损毁状况，既要确保资源的冗余状态得到有效处理，又要提高抗摧毁能力。

4    卫星通信网络中的防范技术

4.1   星体加固

就那些非常容易受到损害的零部件而言，只有第一时间对其进行有效的加固处理与升级，才能从实际角度强化其安全性，进而确保卫星通信网络的顺利工作。例如 ：卫星通信网络运行中往往问题众多，经常会出现硬件的损坏（即星载光电成像传感器破损），此时，为了能够有效解决这一问题，那么就必须要第一时间根据激光危害展开深入研究，合理选用有效的措施预防激光带来的影响，从而减少不必要的损伤。在传感器之前，应该有效的添加滤光片或者涂层，这样一来，不仅可以成功的屏蔽各种波长的激光，而且也可以利用光限制器实现对光电传感器的保护。

4.2   卫星网技术

只有实现卫星网技术的科学化使用，才能确保卫星通信网络的安全。详细来说，卫星网技术以实际需求为基础，发射多颗假卫星，其目的是将真正的卫星进行保护，确保真正卫星发挥其价值。此时，当卫星受到攻击时，敌方往往因无法确定真正卫星的位置而丧失攻击机会，也就起到了卫星的工作作用。除此之外，采用微型卫星组网的形式也能够有效的保护卫星，避免卫星遭到不必要的攻击，这对于整个卫星系统的正常运行来说是非常有利的。另外，在卫星的表面涂上吸收电磁波的保护层也是一种非常不错的方法，其可以有效保护卫星本身的电磁波，并能够防止敌方探测器的出现。

5    结束语

综上所述，准确了解目前卫星通信网络所受到的潜在威胁，合理概括存在的危险，从而构建出健全合理的解决措施，这对于卫星通信网络的安全运行来说是非常重要的。

参考文献

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[4]  张云勇 . 通信产业发展回顾与展望 [J]. 中兴通讯技术，2020，26（4）：43-45.

作者：董月佳 单位：国家广播电视总局 542 台