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云计算如何为现代战争赋能

战略前沿技术  · 公众号  · 军事  · 2024-09-09 21:48

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来源:渊亭防务




摘要:2019年,欧洲防务局(EDA)资助了一项名为“用于决策支持与分析的云智能”(CLAUDIA)的研究项目。该项目由私人资本技术企业集团GMV和西班牙马德里研究所信息处理与电信中心(IPTC)联合开展,旨在研究云计算在国防领域的应用。2024年7月,欧洲防务局基于CLAUDIA项目,发布了报告《国防中的云计算》(Cloud Computing in Defence)。本文根据该报告,首先介绍了云计算的概念;其次探讨了云计算在国防领域的三种应用,即源分析、边缘计算和多域作战;最后概述了与云计算相关的挑战,包括数据主权和在国防领域内进行文化转型的需要。

关键词:云计算,数据主权,态势感知,多域作战


在战争中,通过收集和分析数据来获取并维持对对手的优势已成为军队取得战争胜利的重要先决条件之一。受技术推动,如今的战争已从传统的陆、海、空战场扩展到了网络、信息和太空等领域。现代战争所需的成功决策依赖于信息技术系统快速处理大量数据的能力。然而,传统的信息技术系统可能难以满足现代战争对于信息的需求,因此需要采用云计算等新兴技术来提升数据处理能力。云不仅可以作为数据存储平台,还可以提供各种工具来增强军队的态势感知能力,从而帮助军队获取信息优势,在冲突中做出更有效的决策。

云计算和信息优势


       

云计算是指通过互联网(即“云”)提供计算服务,包括数据存储、数据库、软件等,以加快创新速度,并实现灵活的资源使用和规模经济效应。云计算的核心理念在于,将原本需要在本地进行的计算、存储等任务,转移到由大量服务器组成的云端进行,无论是民间企业还是像国防部这样的政府机构,仅需根据自身实际需要的计算资源来支付费用,即可通过网络访问和利用这些资源。作为一种灵活且极具成本效益的数字解决方案,与传统上将物理数据集系统安装在办公场所的方式不同,云计算可以免去用户购买和维护昂贵计算机软硬件的需要,从而帮助用户节省成本。

信息优势是现代国防能力的基础。在军事行动中,指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察(C4ISR)系统往往和武器系统整合在一起,这就要求部队通过“实时连接”来快速获取可靠、准确的数据和情报。在城市作战中,这一能力要求尤为凸显,因为该能力可以提高军事行动的精准度,减少对平民的伤害。然而,尽管现代军队可以通过传感器等技术获取大量信息,但过时的处理方法有可能阻碍这些信息转化为有用情报和向前线部队的及时传递,从而影响军事行动的进行。因此,为了提高军事行动的效果和效率,需要更新数据的处理和传递方法。

云计算在快速接收和处理大量数据方面的可扩展性和灵活性有利于实现信息优势。云计算可以提高冲突中关键信息的处理速度。“战术边缘”指的是在前线或靠近敌方的战场上执行任务的人员或平台。他们完全参与战术行动,并对信息系统的准确性有着高度依赖。通常而言,“边缘”没有足够的计算能力来处理和分析所需的数据。传统上,在“边缘”收集到的数据(如来自传感器的数据)会被传输到特定位置进行集中处理,然后再作为可用情报回传。当数据再次到达“边缘”时,其可靠性往往会大打折扣,从而妨碍实时决策。鉴于军事信息和情报的敏感性和机密性,实现信息优势面临着若干挑战。

云计算和态势感知


       

欧洲防务局的CLAUDIA项目表明,云计算可以提供强大的源分析能力,显著增强军队在防务中的态势感知和预防能力。以虚假信息战术、常规战争、非常规战争和网络战的结合为特征的混合战争正变得越来越普遍。因此,从数据源收集情报并辨别真伪对于打击叛乱分子、恐怖组织和黑客等非国家行为体的威胁至关重要。通过CLAUDIA项目,欧洲防务局开发了一种可用于在社交媒体、报刊和网站等开源信息中检测虚假信息的软件分析(SWAN)平台。该平台能够为作战部队提供实时洞察,帮助他们针对混合威胁采取主动措施,从而提升部队的整体安全性。

CLAUDIA项目提出了一系列有待未来进一步探索的新概念,其中包括云技术预防网络战的能力。负责CLAUDIA项目的欧洲防务局官员伊格纳西奥·蒙蒂尔·萨切斯(Ignacio Montiel-Sanchez)强调了扩展这一能力以补充通用作战态势图(COP)的可能性。通用作战态势图是一种将多源信息合并起来显示的决策辅助工具,是作战人员在军事行动中做出重要决策的首选参考工具。萨切斯表示,软件分析平台可生成一张对所记载的网络攻击进行地理定位和性质识别的地图,并计算出对手针对本方军事行动和关键基础设施(包括能源系统、交通网络、通信系统和公共服务等)发动网络攻击的概率,从而对通用作战态势图进行补充。由于云计算可用于从不同地点方便、快捷地获取信息,各部队在就网络威胁做出决策时将具备更好的态势感知能力,此外,这些信息还可以与其他政府机构共享,增强跨部门协作和信息流通。在数字化程度越来越高的世界中,云计算作为一个先进的工具,不仅可以提升数据的处理速度,还可以适应不断变化的需求,这对于国防中战术决策和预防措施的制定有着非同凡响的意义。

边缘计算和信息处理


       

CLAUDIA项目还表明,云计算可以使信息处理更靠近数据产生的“边缘”,即数据源。在完成CLAUDIA项目后,欧洲防务局将重点放在了边缘计算的规划项目上,以解决数据处理和传输的时滞问题。美国空军已在F-35战斗机上实践了这一概念——通过每架飞机的机载多功能先进数据链(MADL)和数据传感器在飞行中队间共享信息。这种共享信息可基于每架飞机的独特视角,形成全面的威胁分析。这一概念还可用于坦克、无人机和“数字士兵”等在战场前线收集和传递信息的工具。边缘计算通过对信息进行现场实时分析,提高了信息的获取和使用效率,增强了信息的安全性,从而实现信息优势。

互操作性:多域作战和数据共享


       

北约盟军转型司令部(NATO Allied Command Transformation)已经证实,云计算能在支持多域作战方面发挥关键作用。在北约的作战体系中,共有五种不同的作战领域,分别为海洋、陆地、空中、太空和网络。传统上,这些领域的活动均各自独立开展。然而,随着战争和数字环境的演变,不同领域间的互操作性变得越来越重要。

云计算有助于促进不同作战领域间的互操作性,实现各作战领域的整合

北约强调,将军事领域与“权力工具和外部利益攸关方”关联起来至关重要。不同于联合作战,多域作战更注重与非军事资源的协作。这些非军事资源指的是成员国的各个部门或机构,如外交部。北约认为,一个安全和可扩展的云环境是构建数字骨干的基础,有助于推动多域作战。同时,北约还与学术界、私营企业等外部利益攸关方保持着密切的合作关系。云技术还支持不同数据分类级别之间的互操作性。例如,2021年,美国政府启用了微软Azure政府机密系统(Microsoft Azure Top Secret),以简化不同分类级别间的数据隔离。诸如此类的举措提供了实现数据无缝共享的方法,而过时的旧系统无疑将削弱北约的竞争力。

随着战争发展和技术进步,军方对互操作性的需求与日俱增,而云计算在促进不同国防系统间以及与民事领域间的数据共享方面大有裨益,这对于提升整体作战效能和提高威胁响应能力至关重要。

推动文化转型与招募人才


       

为了在国防领域实现云原生操作,需要进行文化转型。云技术的实施应通过不同团队间的紧密合作来实现,而非采取传统上各自为政的方法。2023年2月,英国国防部发布了《国防云战略路线图》(Cloud Strategic Road Map for Defence)。该路线图概述了提供世界一流云功能所需的战略愿景和转型变革路径。英国国防部将云视为包括人工智能、物联网和大数据分析在内的强大系统的“数字骨干”。云技术不仅是一个信息技术决策,更是一个泛国防的优先事项。云技术的推广和应用应作为一场“变革运动”而非一个简单的项目来倡导。此外,为了实现向国防云生态系统的过渡,还需要大规模招募具备云技能的人才。尽管云技术促使国防部门的自动化程度不断提高,但打造适应性文化和一支才华横溢的云人才队伍才是成功实现这一过渡的关键所在。

数据主权和数据安全


       

在国防应用中,云计算面临的一个普遍挑战是数据主权问题。在将云计算运用于军事用途方面,欧洲远不及引领云基础设施市场的美国,这引发了欧洲对其地缘政治影响力的担忧。2018年出台的《美国云法案》(The US Cloud Act)给欧洲敲响了警钟。根据该法案,任何在云上存储数据的、以任何形式受美国管辖的公司必须应要求将数据转交给美国政府。任何在美国经营或在美国为客户提供服务的公司,都将受到《云法案》的约束。此外,公司位于美国境内但数据中心位于境外的企业,也必须遵守《云法案》。2022年,以亚马逊、谷歌和微软为主的美国云服务供应商以75%的市场份额主导了全球云市场。尽管《云法案》不符合欧盟《通用数据保护条例》(General Data Protection Regulation)第48条的规定(即数据只有在现有国际协议授权的情况下才能向外国政府进行披露),但面对美国的“云霸权”,欧洲国家在选择云服务供应商方面依然受限。

为了打破这一局面,欧盟委员会提出了“欧盟云服务计划”(European Cloud Services Scheme),旨在通过对数据主权的立法来保护欧盟的数据不被欧盟以外的实体获取。该计划得到了西班牙、意大利和法国的支持,但遭到了荷兰、丹麦、爱沙尼亚、希腊、爱尔兰、立陶宛、波兰和瑞典的反对,后者认为,该计划更多是出于政治动机,而不是基于合理的技术标准,可能危及与盟国成熟和先进公司的合作关系,从而对欧洲的竞争力构成风险。

在民事领域建立对云计算的信任有可能推动云计算在欧洲国防领域的广泛应用。2021年,德国联邦经济事务和能源部长彼得·阿尔特迈尔(Peter Altamaier)和法国经济部长布鲁诺·勒梅尔(Bruno Le Maire)共同发起了一个名为“盖亚-X”(Gaia-X)的云项目。该项目旨在为欧洲创建一个安全的数据基础设施,将技术研究人员、用户和供应商汇集在一起,在确保欧洲数据主权安全的同时提升欧洲的市场竞争力。“盖亚-X”项目声称,云计算是全球经济的支柱;然而,欧洲民事领域对云计算的采用率不足25%,这反映了民事领域对云计算的信任度不高。尽管存在对数据主权问题的担忧,但英国等欧洲国家还是与美国云服务供应商,如亚马逊网络服务公司(Amazon Web Services),签订了合同,为其国防部提供服务。

总结


       


作为多种数字能力的支柱,云计算可以在现代战争中为维持信息优势提供关键支持。像软件分析平台这样的工具可以通过更迭数据分析方式来预防和对抗虚假信息和网络战。未来,欧洲防务局将进一步探索云计算加强信息处理和决策的能力。云计算还能提高不同国防系统间的互操作性,以及与民事领域的协同。不过,要实现这些优势,就必须转向云原生技术,这就需要招募在云计算领域颇具建树的信息技术专家和领导者。另一个关键问题是数据主权和美国公司在云技术领域的全球霸权地位。虽然“欧盟云服务计划”和“盖亚-X”等项目得到了推广,但欧洲各国在最佳战略问题上仍存在分歧,各国亟需在推动本土创新和维护国际伙伴关系及数据安全之间找到平衡。欧洲军事组织必须认识到云计算相关的风险并制定相应的缓解措施。从长远来看,云计算将会成为未来国防数字能力的支柱。因此,在不断演变的数字化战争时代,对云基础设施进行战略性和前瞻性的投资对于在作战中强化信息优势、态势感知、信息处理能力和互操作性至关重要。


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