保障未來空管系統安全性

SVN 23衛星退役導致全球定位系統（GPS）時間出現了13微秒的誤差，並在12小時的最佳時間內向全球發出警報。雖然這不是網路攻擊，但也凸顯了GPS的弱點。包括基於性能導航（PBN）在內的技術可支持空中交通管理（ATM）進步。

大西洋理事會的一份新報告指出，GPS會被自然干擾或退化以及偶爾發生的信號閃爍所影響。另外，GPS信號容易發生堵塞，2013年紐約紐瓦克自由國際機場曾發生過這種情況。

曾經有二十多艘船隻報告了黑海的GPS定位錯誤。此外，船舶用於彼此間傳輸位置的自動識別系統也出現了不存在的幽靈船。如果航空業發生這種情況，不難想像後果。該報告認為，廣域增強系統和陸基增強系統傳輸空間或地面信號可糾正GPS信號錯誤，使其難以影響航空系統。

加密信號

廣播式自動相關監視（ADS-B）受到了廣泛關注。該技術的優勢明顯，可主動有效地處理由使用Wi-Fi和藍牙連接的ADS-B設備引起的潛在安全漏洞。

國際民航組織（ICAO）表示，公眾對ADS-B的安全性表示懷疑，但仔細評估當前ADS-B和其他技術使用的安全策略可以提供更加公平的觀點。ADS-B信號理論上可能被惡意阻止或複製。

然而，ADS-B的相關研究已經用於兩種防衛方案，確保鏈接並驗證位置。保護ADS-B元件之間的鏈接需要加密或驗證。為了驗證ADS-B傳輸的位置，可以使用多點定位（MLAT），但只適用於地面設備。MLAT可以將到達不同接收站的信號相關聯以計算信號發射點的位置。

雷達是NextGen計劃的一部分，FAA不再縮減雷達比率，保持雷達功能也對計劃有所幫助。雖然更大的間隔距離會導致容量問題，但至少可以確保連續性。

ADS-B

Aireon正在推出基於空間的ADS-B服務，並竭盡全力確保系統的安全性。該公司致力於處理安全漏洞及系統和服務提供過程中的GPS干擾並提高網路安全管理技術。該公司通過管理、設計擔保、標準和法規來解決系統或服務周期中的網路安全問題，此外，還在尋求歐洲航空安全局（EASA）的安全認證。Aireon正在進行一系列審計活動，涉及軟體保障、管理流程的完整性（安全性、配置管理、質量保證、測試）以及服務運營連續性驗證（數據、技術支持和資金）。

EASA組織的空中交通管理/空中航行服務（ATM / ANS）認證代表了Aireon的承諾，即提供與ANSP空中交通間隔服務的關鍵需求相適應的服務水平。

ADS-B也將成為未來機載防撞系統X（ACAS-X）以及其他數據源的一部分。ACAS-X利用概率建模和動態規劃來確定最佳行動方案。Aireon必須仔細考慮飛機防撞系統和ADS-B的集成。

與ADS-B相似，管制員-駕駛員數據鏈通信（CPDLC）由於未加密而易受攻擊。攻擊方式可能是向ATC或飛機發出虛假指示。雖然有語音通信備用，但CPDLC本質上是數字化版本的語音通信，這意味著兩個系統都可能遭受同樣的影響。

航空內聯網

報告還探索了ATM未來的重要技術之一——全系統信息管理（SWIM），它將成為移動ATM數據的數字化基礎。報告將SWIM描述為「具有眾多接觸點的航空內聯網」。有關飛機外部用戶如何安全連接到內聯網的具體信息仍需要詳細說明。

隨著未來幾年的發展，SWIM將增加網路連接。預計到2023年左右，飛機將與SWIM完全融合，並獲得龐大的動態數據。保護SWIM系統的過程是複雜的，需要與多個利益相關方進行詳細討論，以確保考慮到多方的觀點。

FAA可能會協助SWIM的實施。SWIM網路安全方面的工作將FAA運營網路與外部用戶物理分隔。此外，FAA一直在與歐控合作進行身份訪問管理。

國際民航組織正在通過INNOVA工作組支持這些工作，該工作組主要研究全球SWIM體系結構中的管理和網路安全。工作組正在考慮的主題包括全球標準、互聯網協議和公鑰基礎設施。

報告認可了SWIM的巨大優勢，但幾位撰稿人表示「對SWIM感到不安，因為這是一個全球接入點系統，可能會引起威脅擴散或跨系統攻擊。」

王璨譯自互聯網

楊尚文審定

2018年3月

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