美军网络联合弹药效应手册
摘要
关于七夕节的古诗本文对网络规划工具开发的十年努力进行了总结,美军试图开发出等价于传统武器或核武器级别的规划模型和数据。网络作战需要更详细的数据为支撑,因为这些军事行动采用了更加先进和精密的技术;安全级别分类,虽然阻碍了对手轻松修复漏洞和保护情报来源的能力,却也使得(我方)很难获取到有效数据。有些人认为作战规划数据无法适用于网络,但我们支持,同传统武器一样,在某些情况下的需要规划效应计算(planning effectiveness calculations)。我们在结论时建议进行高度机密精确测试;然而,单有集合数据(aggregate data)是无法揭示网络影响是如何实现或为作战规划提供支持的。
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前言
军方在规划和实施网络作战时需要什么模型和数据呢?何种分析能力才能满足网络作战资源分配决策所需?很多人在回答这些问题时从传统武器系统上的模型和数据开始进行类推。另
一些人则认为网络行动与动力学行动(kinetic operations)有很大的不同,适用于动能操作的方法不能改编并应用于网络行动。有些人甚至声称:由于网络域名的动态性,模型与数据并不相关(,无法应用于实际任务中)。在这篇文章中,我们回答了这些问题,总结了近十年来为适应最佳动力学模型以更好的支持网络作战而作出的努力,以及此期间产生的诸多观点——网络联合弹药效应手册(Cyber JMEM)。我们的答案是:“这取决于网络作战类型的具体情况”;在文章末尾,针对数据对网络规划与作战在时间和模型上的作用进行了讨论并提出我们的建议。
在前言部分,我们介绍了联合规划系统(the joint planning system),特别是联合目标选定循环(the joint targeting cycle)。在随后的三个部分中我们介绍了它在动力学、信息作战(information operation)与网络上的应用。首先,我们回顾了动力学系统中运用的规划与操作数据,尤其是联合弹药效应手册的发展与应用方面。这一讨论将包含传统武器与核武器,以及飞行器渗透效应。第二部分总结了信息作战联合弹药效应手册(Information Operations (IO) JMEM),其中包括网络建模的举措(the cyber modeling initiatives)。第三部分介绍了将该方法从动力学系统拓展至网络作战的成果与挑战。
联合出版物 3-13[6] 对信息作战(IO)yy宝哥是谁
的定义为:
在军事作战中,综合运用信息相关能力(IRCs)来配合其他战线,以影响,扰乱,毁坏或篡改敌方或潜在敌人的命令决策,同时达到保护我方的目的。
早在2011年1月的国防部长备忘录[5]中,信息作战便被定义为计算机网络作战五大核心之一,五大核心即信息作战、电子战、心里作战、操作安全与军事欺骗。新定义将这些行动定义为信息作战中的信息相关能力(IRCs)。因为信息作战不仅仅是项能力,更是一个过程,我们需要变更为IO JMEM这个名称。我们的目标仍然是为信息相关能力(IRCs)规划、作战、分析与资源分配而计算出(produce)、授权与分配效应模型与相关数据。我们主张提供类似且兼容于传统武器联合弹药效应手册的评估技术,这也是使用信息相关能力的一个重要步骤。最终,我们致力于通过综合动力学的方法来标准化信息相关能力(IRCs)。
对于美国军方来说,联合作战规划是作战指挥官将国家战略目标转换为指定的军事行动的过程。“军事艺术”占主导地位,指挥官在考虑作战环境(影响作战能力发挥的条件、环境、影响等)后决定军事目标。在这个过程中,指挥官及其下属会做出更多更精确的决定。
当战略规划师评估对敌方系统造成效果的能力时,他们会应用联合目标选定循环(Joint Targeting Cycle),其定义在联合出版物3-60[7]。这个过程可以指导指挥官对目标的选择与能力的使用,然后评估结果与影响。
目标的选择(Targeting)是连接军事情报与行动的桥梁。联合目标选定循环是连接双方的界面,也是一个一个包含六个步骤的过程。情报处理通过目标发展步骤(第三步)来识别潜在目标,尤其是其功能与漏洞。在能力分析步骤中,行动(Operations)提供了影响目标的军事手段。联合目标选定循环结合数据为指挥官达成预期目标的多种攻击策略方面做出了推荐。
崔曼莉个人资料系统可以被认为是连接不同组件的结合体,并且是这些组件的连接弧。如果影响系统的功能便能直接或间接的得到预期所需的最终状态,那么这个系统就是潜在目标。每一个组件与链接都有其特征,其中的部分含有军事手段可利用的漏洞。例如,机场的组件中包括跑道、停机坪、燃料箱和维修设施。机场的作用是提供飞机的短暂停靠,但却有可能因为跑道、飞机、或燃料箱的损坏而被降级。每一个组件与连接环节都含有不同的可被利用攻击的漏洞。对于系统运营来说,各组件也有不同功用。另外,每一个子系统都可以被修复,
或可通过其他方式来缓解子系统的损失。因此,不同攻击对系统产生的影响程度与持续时间不同。
军事目标通常是具有进攻性的:导致敌方系统的降级或者破坏。然而军事目标也可以具有防御性,例如保护我们盟友系统的功能。人道主义行动的目标通常包含维持特定系统的表现。在可靠的模型中,评估行动对系统表现的影响或是系统的性能降低/降级在数学上是等价的。战略规划师倾向于相信自己武器系统的可靠性,并且我们的武器会压制敌方的系统。规划师需要保持谨慎并与系统预测结果的可能性保持一致。
当战略规划师通过固有模型与数据,进行对特定敌方系统、军事科学的潜在影响的评估时,需要与军事艺术相结合,作为最终决定的必要支撑。这个过程采用联合目标选定循环6个步骤:
1.结束时状态与指挥官目标
涛声依旧 歌词2.目标发展与优先级
3.能力分析
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4.指挥官决策与力量部署
5.任务规划与执行力
6.评估
这个迭代循环开始于指挥官确定的所需达到的“结束状态(end state)或是达到相应的条件。在目标发展阶段进行对军队达成的所需最终状态时的系统组件的审查。在能力分析阶段,检查的是多种军事系统对目标漏洞利用并造成所需影响的能力。在第四步,指挥官选择特定军事单元实施目标打击,而且这些行动将在第五步时执行。收集情报并确定是否达成预期目标的是最后一步评估阶段的目标。由于评估的结果可能会使指挥官改变军事目标,所以会导致下一周期的开始。现实中一般来说,接下来的流程是由数据分析所得的信息推动的,也有可能会导致跳之前循环的任何一步骤中。
毫不奇怪的是,联合目标选定循环的中心组件便是对”目标“的定义。联合出版物3-60将目标定义为:有可能参与行动的一个实体或对象。参谋长联席会议(CJCSI)3370.01[2]主席将目标分为了五类,即:设施、个人、虚拟、设备与组织。每一个目标都有其特征,而
这些特征可能会影响到军事探测、定位、识别、影响与评估的能力。在确定是否能达成预期目标时,利用目标漏洞的军事能力尤为重要。在二十世纪的后半叶,美军在作战中运用联合弹药效应手册模型,而联合弹药效应手册模型是基于联合目标选定循环中的经验数据,尤其在目标发展阶段(第二步)、能力分析(第三步);与最后的评估阶段中(运用较少)。因此,我们将着重解释目标发展状态与分析能力这两步。
目标的发展状态是对潜在目标的系统进行系统性检查,并确定其功能影响与达成指挥官目标所需要的时间。包括情报部门(targeteers)的战略规划师,检查系统组件与相关连接环节来评估他们对于整个目标系统表现与潜在漏洞的影响。为了支持这个过程,他们已经收集了大量数据。情报部门通过对分析代码的功能及其一般特征对固定军事设施进行分类。他们也通过收集目标建筑物建造类型等信息来收集漏洞信息。针对不同元素,联合弹药效应手册也提供了典型的传统武器效应(以供对比)。战略规划师也需要从这些含漏洞的目标系统组件中选出潜在目标,一旦被利用,将有助于达成指挥官的目标。目标审核将有助于确保情报与分析目标发展的真实性。对于主要的敌方系统,美国国家情报单位可以来协助验证目标的相关情报。目标验证确保了为特定系统组件的目标与武装冲突和交战规则保持一致。一旦目标通过了发展、审核、验证环节,战略规划师可以在给定时间内获得军事
行动的授权。当指挥官批准一个联合优先攻击目标名单(a joint integrated prioritized target list)时,目标发展阶段总结为规划周期(the target development step concludes for that planning cycle)。
能力分析是联合打击目标循环中的一个阶段,这个阶段会评价现存的军事力量,一般是武器系统对获得批准的目标进行军事行动的能力分析。这一阶段的结果为指挥官提供适当的多种选择。针对已知的目标漏洞进行评价其特定能力来预测效应是其中至关重要的一个方面;然而,确定适当行动需要多方面的理解:所需资源、成本、人员伤亡与武器损失的风险,预期效应与对目标的影响,还有附带效应(如可能的平民伤亡)等。联合弹药效应手册数学模型与相应数据可以支持传统武器的武器目标评价。能力分析构建于目标发展之上,两者都是为了获取信息在物理、功能、行为漏洞方面的特征,对目标系统的影响和为实现目标做出的贡献。战斗指令与其组件规划师运用能力分析进行武力部署在武力分配,对行动的结果也会有所影响。目标的动态性对网络行动敏感,并且影响了网络能力的集成方式。
在过去的几十年间,尤其是过去的10年,由于联合目标选定循环的存在,战略规划师扩大
了目标与军事能力的范围。第三阶段的名称根据武器专家的能力分析反映了军方可以利用一系列手段来实现其目标这一概念。一体化(integration)的形成造成了两项优势。第一点是规划师们可以从广泛的可替代军事手段中进行多种选择,也可形成更好的计划。另一点是,他们能够综合考虑可获得的(相互促进)协同效应。例如,若进行干扰攻击,敌方有可能求助他人以提高其通讯系统抗干扰水平,但也可能会引起另一不同组件成为攻击目标。没有综合考虑的话,便没有相互促进的协同效应。2011年,国防部长[5]为推动一体化规划而重新定义了信息操作。
在我们看来,实施一体化规划会遭遇三大实践性挑战:范围,目标描述与分类。简单明了的说,联合打击循环聚焦于通过进攻性的发射武器对目标产生影响从而“结束游戏”。将武器运载平台的能力与发射武器点分开考虑。在常规武器打击中,指挥官仅考虑任务规划而没有关注其他方面;如果不能在今天实施打击,目标将继续在名单上,并在接下来的周期中被纳入行动范围。与之相反的是战略核武器打击的规划者,他们会考虑到也许没有其他机会来进行目标打击,所以建立了一个单独的过程来评估成功的可能性。正如我们之后将要讨论的,结束游戏聚焦于网络攻击;通常困难的阶段式网络攻击访问的可能性(probability of access)而不是终结游戏时产生影响的可能性(probability of effect.)。
范围一体化/整合范围的另一个方面是考虑系统防御性对达成目标的贡献。仅扩大分析的需求(考虑所有的军事手段)将会使得这个进程更加的复杂并且需要更多时间来完成。相较于另一个一体化概念“基于效应的作战(Effects Based Operations)”许多人表达了类似的观点
第二大实践性挑战是扩大需考虑的目标范围,也是一体化的更进一步。例如,一些人建议也需要考虑到体行为这一方面。虽然对体行为造成的影响显然是军事考虑中的一个重要部分,但是将其直接插入基本的武器目标分配过程[weapon target assignment problem (WTA)]难以实现。每个人的行为是由文化,个人偏见与情境所影响的。联系到具体的行动,如进行无线电广播或分发传单,会导致人们行为变化,这与武器引爆水泥建筑物所产生的物理效应有显著不同。虽然不同,或者说更为复杂,军队应更广泛的考虑其行动对体所产生的影响,包括对于体认知的影响及对体行为产生的影响。市场营销公司与政治竞选已经确定了采取的行为与体回应存在着联系。不同规模会产生不同的效果——从轰炸目标到信息的多种受众——预测其所产生的联合协同影响会是一项艰巨的任务。扩大目标描述对网络漏洞也有一定挑战。一般情况下,情报机构是基于地理分布来组织情报信息的。网络漏洞有可能是虚拟的节点或链接,在目标系统中,与其他组件相比没有物理位
置。情报部门基于整个系统组件的信息,他们也需要继续扩大与网络组件和漏洞类似方式的信息。
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