美國海軍提出發展資訊優勢之願景
2020.03.06
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壹、新聞重點
《美國海軍學會新聞網》（USNI News）2月21日披露《美國海軍部資訊優勢願景》報告（Department of the Navy Information Superiority Vision，以下簡稱《願景》），基於美國海軍的資訊掌握現況，提出未來建軍發展願景。該報告中指出，對資訊環境的掌握已是傳統作戰領域得勝的要件，將「資訊優勢」（information superiority）定義為將正確的訊息傳達給需要的人員，透過更快速的觀察、定位、決策、行動（Observer-Orient-Decision-Act）以制敵機先。同時，《願景》亦將現代化（modernize）、創新（innovate）以及防禦（defend），列為美國海軍新資訊管理策略的三大主軸。[1]
貳、安全意涵
一、美海軍視建構資訊優勢為全球作戰勝出的關鍵
《願景》報告認為，未來海軍戰場不再僅是海上，更包括資訊環境，因此建構資訊優勢，讓網路成為作戰平台，將能因應節奏更快、且不斷演化的威脅。資訊優勢最早可見於美國防部於1997年提出的網路中心戰（Network-Centric Warfare）概念，但《願景》前言部分，更進一步指出「資訊即戰力」（Information is combat power），並明確依照現今科技發展提出具體目標。其中高效獲取、分析並處理資訊，將運用人工智慧分析大量資訊並找出脈絡，使人員不再困於重複、機械性的任務，只需專注於運用資訊以進行決策，此為資訊優勢之先決條件。將正確訊息傳達給需要的人員，有賴於對傳輸過程進行防護，避免遭攔截、過濾或損壞，並在戰術前緣（tactical edge）緩存（cache）任務關鍵數據，同時與司令部共享狀況覺知（situation awareness）資訊，建構無縫資訊生態系統。資訊對於戰力的實際貢獻，則建立於自動化目標分類，由人機互動（Human-in-the-loop）進行辨識與分類目標，進一步演變為人為監督（Human-on-the-loop）確認演算法分類結果，支持即時決策與行動，加快作戰節奏。
二、美海軍欲運用網狀網路在不穩定連線下維持資訊環境
過去美軍發展網路中心戰概念時，是以取得全頻譜優勢（full spectrum dominance）為前提，資訊環境不會受到任何限制。但正如同取得制海將受「反介入/區域拒止」（anti-access/Area-denial, A2/AD）的挑戰，在遠海作戰情境下完全掌控網路及電磁頻譜，即使是美海軍亦非易事。因此在《願景》中，對於建構美海軍現代化網路的一項重點，即是在受限、受損、間歇性及延遲（denial, degraded, intermittent and latent, DDIL）的不穩定連線環境下，維持美海軍網路的基本運作。具體作法針對既有之海軍戰術網（Naval Tactical Grid），提出建構網狀網路（mesh network）的構想，使不同通訊節點能以動態方式相互連結，在任何一節點失效時，在戰術前緣仍能維持網路運作。連線方式除了既有的固網、戰術網外，也提到未來可能包括低軌道衛星通信以及5G的毫米波（millimeter wave, 頻率範圍24-100GHz）應用。
參、趨勢研判
一、美海軍將持續推動雲端建置與應用
雖然《願景》報告中並未提及美國防部的雲端系統「聯合企業國防基礎架構」（Joint Enterprise Defense Infrastructure, JEDI），但報告中提及的應用，無論是以人工智慧進行資料處理分析，還是在戰術前緣緩存關鍵數據、待連線恢復後再與司令部共享狀況覺知（situational awareness）資訊，雲端應用與存儲均是不可或缺的關鍵，因此亦可預期美海軍將持續推動雲端建置與應用，並整合岸際與海上連網環境。
在雲端應用的安全層面，與雲端連線時若需以零信任架構（Zero Trust Architecture）進行身分驗證，則身分管理系統（identity management system）應整合為單一系統，以簡化存取權限控制。[2] 由於此部份之商業技術已經相當成熟，過去美國海軍時常重複建置系統，造成資源浪費，為避免重蹈覆轍，美海軍之「海軍身分與存取管理」（Navy Identity and Access Management）系統更新，短期內應會以商規現成（Commercial-off-the-shelf, COT）方式進行，直接採用現有之商業技術產品，長期則應採用由美國防部資訊系統局（Defense Information Systems Agency, DISA）主導、目前仍處於概念發展階段之全軍通用身分管理系統。[3]
二、5G應用仍面臨頻譜管理挑戰
至於《願景》提及5G頻段之一的毫米波作為海軍網狀網路建構的其中一種通信方式，但並未提及同為5G頻段的中頻段（mid band，頻率範圍2.5-6GHz），顯示對於美海軍而言，5G應用雖然有其機會，但布建後的頻譜管理，仍將是巨大的挑戰。這是由於美國中頻段目前有相當部分保留為軍用，其中使用3.10-3.35GHz頻段的有美海軍神盾戰鬥系統（Aegis Combat System）的AN/SPY-1相位陣列雷達，以及美空軍的空中預警機（Airborne Warning and Control System, AWACS）。[4] 對美海軍而言，若要以5G技術建構新的通訊網路，僅可能利用毫米波頻段。但在此同時，世界各地中頻段以及毫米波的5G商用執照釋出正持續進行。故美海軍於全球作戰，未來將會面對來自商業運用的干擾。
[1] “Department of the Navy Information Superiority Vision,” USNI News, February 21, 2020, https://news.usni.org/2020/02/21/department-of-the-navy-information-superiority-vision.
[2]傳統資安防護將網路區分為內、外網，以實體隔離及建立防火牆進行防護。零信任架構則不再有內外網的區分，預設所有聯網裝置都可能造成威脅，進行任何連線與存取動作前，都需重新進行身分驗證，目前為雲端安全之最佳做法。美國防部建議以零信任架構維護雲端資安之近期報導，請參：Melissa Harris, “DISA Leader Calls for Increased Zero Trust in an Era of Cloud,” Government CIO, February 20, 2020, https://www.governmentciomedia.com/disa-leader-calls-increased-zero-trust-era-cloud.
[3]Susan Miller, “DISA seeks military-wide identity management,” Defense Systems, October 16, 2019, https://defensesystems.com/articles/2019/10/16/disa-icam-enterprisewide.aspx.
[4]Joe Gould, “Esper won’t give up 5G spectrum to telecom firms, but he will share it,” C4ISRNet, February 26, 2020, https://www.c4isrnet.com/congress/2020/02/26/esper-wont-give-up-5g-spectrum-to-telecom-firms-but-he-will-share-it/.