国内外卫星互联网发展现状、风险及对策分析
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国内外卫星互联网发展现状、风险及对策分析
姜文华1，王学磊2，曾志毅3
（1.国家计算机网络应急技术处理协调中心，北京100029；2.国家计算机网络应急技术处理协调中心四川分中心，
成都610074；3.国家计算机网络应急技术处理协调中心广东分中心，
广州510665）摘要：文章梳理了国内外在卫星互联网领域的进展情况，分析总结了其可能带来的威胁与挑战，并提出相关对策建议。
关键词：卫星互联网；发展现状；风险；对策中图分类号：F241文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2016）11-0011-029月1日，美国太空探索技术公司的“猎鹰9号”火箭在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场发生爆炸，其搭载的Amos-6卫星也在爆炸中损毁。Amos-6卫星由以列航空工业公司制造，是Facebook 卫星互联网项目的重要组成部分。事件再次引起人们对卫星互联网的关注。顾名思义，所谓卫星互联网，即是指将卫星通信与互联网相结合的新型网络，通过大容量的卫星宽带线路实现信息联网传输。当前，国外互联网巨头竞相布局卫星互联网，以抢占新的互联网接入口。对于我国而言，一方面
要充分认识到卫星互联网的重要价值，抓住机遇及早布局；另一方面应意识到其可能对网络安全、军事安全等带来的新威胁、新挑战，加强前瞻性分析研究，予以妥善应对。
1当前全球卫星互联网的发展现状
实际上，卫星互联网并非新鲜事物。早在上世纪80年代，
美国摩托罗拉就提出著名的“铱星计划”，其后陆续有全球星、轨道通信等计划或项目问世。但这些项目计划或并未实施，或部署实施后遭遇破产，或面临应用不足的困境。2014年以来，全球再度兴起卫星互联网热潮，主要包括以下项目或公司：
（1）03b 。O3b 全称为other 3billion ，意为“另外的30亿”，是指要为“另外的30亿”尚未接入互联网的人提供服务。该公司成立于2007年，运营着一个由12颗中低轨道卫星组成的卫星网络。此外，O3b 还采购了8颗卫星，其中4颗卫星预计将于2018年上半年发射，另外4颗将于2019年下半年发射。该公司目前共有客户40余家，拥有活跃客户的国家达31个。O3b 对其业务收入的预期十分乐观，表示2016年的收入预计将超过1亿美元，比2015年翻一番。
（2）OneWeb 。OneWeb 公司由原O3b 创始人格雷格・惠勒于2014年成立，计划打造由648颗低轨卫星组成的空间卫星星座，并预计于2017年发射第一颗低轨卫星。OneWeb 表示将率先对发达国家地
面网络未覆盖的中、小型企业开展卫星互联网接入服务，等到生产规模、营业额、现金流、成本控制等各方面达到一定程度之后，再全面展开对全球不发达国家边远地区的卫星接入服务。OneWeb 在2015年6月完成首轮融资，共获得5亿美元的资金注入，包括高通公司和维珍银河。2016年4月19日，OneWeb 宣布在美国佛罗里达建设卫星制造工厂，计划将来每月生产几十颗卫星[1]。
（3）SpaceX 。SpaceX 公司由埃隆・马斯克于2002年创立，主要从事可回收式火箭的研发。2015年1月，埃隆・马斯克宣布了其卫星互联网计划。该计划预计耗资100亿至150亿美元，将最终发射4025颗卫星，并在5年后正式向用户提供服务。与其他公司相比，SpaceX 的优势在于，其拥有自己的火箭发射技术，且正在不断完善。据称，SpaceX 获得了谷歌和富达公司共10亿美元的投资。
（4）Outernet 。Outernet 计划由美国媒体发展投资基金公司创立，目标是架起全球信息设备的桥梁，让全世界每个角落
都覆盖无线网。Outernet 的创始人为赛义德・卡里姆，其最初
计划在2015年前发射数百颗卫星。与其他计划不同，Outernet 仅提供单向的网络连接，使得上网好比是在听广播，目的是人
们尽可能快地获取到信息[2]
。
（5）谷歌。2014年，谷歌推出计划，拟投资10亿美元来部署数百颗近地轨道卫星，目的是为全球偏远地区的居民提供互联网接入服务。2014年6月，O3b 创始人格雷格・惠勒带着一队工程师加入谷歌。然而2014年9月，惠勒却因与谷歌高管意见不合离开谷歌，谷歌的卫星互联网计划由此遭到重挫。此外，谷歌先后投资了O3b 、SpaceX 公司。不过，谷歌在近日将其持有的O3b 公司股份出售给了欧洲卫星公司。有分
析认为，谷歌可能会追加对Space X 的投资[3]
。
（6）Facebook 。Facebook 曾提出类似的卫星互联网计划，用于帮助在发展中国家提供廉价互联网接入。因造价高昂，Facebook 最终选择放弃了该项计划。在这之后，Facebook 谋求通过租用卫星的方式来继续实现其扩大全球互联网覆盖范围的目标。2015年10月5日，Facebook 与法国卫星公司Eu-telsat Communicaition 达成合作，通过租用后者的卫星向非洲大陆提供互联网服务。此次受损的AMOS-6卫星即是两家公司原本希望向非洲居民提供免费的上网服务。十字锈图片
（7）三星。与谷歌、Facebook 等竞争对手相比，三星在卫星互联网领域动作较慢。三星在2015年8月发表的一篇论文中表示，设想发射4600颗卫星来打造自己的卫星互联网。根据计划，这些卫星将分
布在距地160千米到2000千米的轨道上。这些卫星每月可传输最高1ZB 流量的数据，相当于每月为50亿用户提供每人200G 的流量。目前来看，三星在卫星互联网领域尚未有大的实际动作。
综合来看，在国外新一波发展卫星互联网的热潮中，虽多标榜让更多的人能够上网的公益彩，但实质仍多为由商业企业主导、以盈利为目的的商业项目。但目前由于成本、技术、商业模式等方面还存在诸多挑战，卫星互联网发展前景到目前为止仍充满变数，需要后续不断跟踪和研究。
液压传动系统2我国卫星互联网发展现状
我国也十分重视卫星互联网的发展，并将其列入未来重大
发展战略。2015年5月19日印发的《中国制造2025》，明确了重点发展和突破“航空装备和航天装备”，提出“加快推进国家民用空间基础设施建设，发展新型卫星等空间平台与有效载荷、空天地宽带互联网系统，形成长期持续稳定的卫星遥感、通信、导航等空间信息服务能力。”此外，据相关部门透露，包括运载火箭、卫星应用、空间宽带互联网等在内的多项航天领域重点工程有望在今年年内正式启动。在这当中，空间宽带互联网，即是指将重点建设天基骨干传输网、天基移动宽带接入网和地面节点网，通过与地面宽带网络、第五代移动通信系统等网络的相互融合，形成我国自主的空天一体化信息网络。
2016
（Sum.No 167）
信息通信
INFORMATION &COMMUNICATIONS
2016年第11期（总第167期）
目前来看，国内部分企业也正在积极探索卫星互联网技术及应用。中国航天科工、中国航天科技、中国电科等公司都开始积极推进相关工作，建设自己的卫星互联网。比如，中国航天科工联合国内外航天企业、通信设备制造与运营企业、互联网企业等共同发起“福星计划”，打造由上百颗卫星组成，具有全球覆盖、高带宽、短时延、用户体验好等显著特点的天基互联网。据介绍，“福星”系统共分为两期，计划发射156颗轨道高度约1000千米的小卫星。其中，第一期将实现天星地网和透明转发；第二期则将实现天地融合组网[4]。中国航天科技集团公司的“天地一体化信息技术”国家重点实验室也于2015年通过科技部建设计划论证评审，并正式进入建设实施期。
3卫星互联网可能带来的风险和隐患
卫星互联网有着广泛的应用范围，除了日常上网和商业应用外，在应急救灾、远洋航行、飞行安全等多方面都有巨大的应用价值。在看到卫星互联网带来的好处之外，我们也应该看到其可能潜藏的安全
风险和隐患。
一是卫星互联网自身面临较大的网络和信息安全威胁。与传统互联网相比，卫星互联网在技术上具有不同的特点，其时空跨度大、信息维度高、系统结构复杂、网络多源异构、节点动态变化[5]。正是由于自身所具有的这些特点，使得卫星互联网比传统互联网更容易遭遇攻击，比如对传输数据进行窃听、破坏和假冒，对相关设备实施攻击等[6]。事实上，卫星已经成为黑客攻击的新前线。此前，欧洲航天局在一次检测中发现，其所使用的微电路部件遭到人为篡改[7]。也有报道称，俄罗斯黑客组织“图拉”通过劫持卫星通讯链路来盗取信息，隐藏自己的命令控制服务器。此外，太阳风暴、耀斑爆发等也可能对卫星造成损害，从而影响整个系统的运行。
二是网络空间进一步放大，将带来新的监管空白区域。卫星互联网作为一种新的互联网接入途径，其特点主要是便捷性、方便性、广域性，可以真正实现随时随地上网。这种跨越国界的全球互联网接入业务将带来新的监管空白区域，威胁我网络主权。有文章观点便认为，国外新兴的卫星互联网一旦建成，普通用户可以通过地面手持终端非法访问国外网站，特别是在我国西北边疆和许多边境地区，带来的管控难度更大。此前有媒体报道称，在德国柏林举行的C3（Chaos Com-munication Congress）大会上，有黑客提出建设“黑客空间全球网络”计划，试图通过发射卫星构建新的网络来绕开政府部门的监管，也在一定程度上给我们敲响了警钟[8]。
三是卫星互联网将给国家的军事安全带来新的威胁。卫星互联网作为信息技术和航天技术交互融合的新兴领域，蕴藏着巨大的军事价值[9]。一方面，发展卫星互联网所形成的快速制造卫星、快速发射卫星的技术，将有效提高一国的航天技术和水平，实现在战时卫星受损时做到快速发射、快速组网。另一方面，相关卫星一旦具有对地观测能力，凭借如此庞大的数量，将使得一个国家的军事基地、重要设施等面临被暴露的风险，威胁国家和军事安全[10]。
四是卫星互联网易形成太空垃圾，威胁航天安全。从现有的卫星互联网计划来看，卫星的数量多是一大特点，动辄数百颗，甚至上千颗。比如单单OneWeb项目便有2400颗卫星，而我国目前的在轨卫星数量为不到200颗，且已位居世界第二。大量卫星的存在，便同时意味着将来产生大量的太空垃圾。特别是对于此类卫星而言，因处于近地轨道，寿命一般较短，更易形成太空垃圾。众所周知，太空垃圾对于航天安全有着极大的危害性。一旦太空垃圾与人造卫星、载人飞船、空间站等相撞，轻则造成设备损害、功能失效，重则危及人员生命安全。据计算，一个10克重的太空垃圾所产生的撞击，相当于地球上一辆时速为100公里的汽车撞击所产生的能量。
4相关对策建议
面对当前卫星互联网快速发展的态势，以及由此带来的安全风险，我国一方面应积极发展自己的卫星互联网产业，在全球竞争中抢占有利身位和话语权；另一方面应未雨绸缪，针对相应的监管政策法律等开展前瞻性研究，及时填补监管漏洞和空白。
一是要抓住全球互联新趋势，及早布局卫星互联网。经过多年的发展，我国的航天事业已取得巨大成就，在全球占据一席之地。面对卫星互联网这一新的发展领域，我国应重视并把握发展新趋势，及早布局和积极推进卫星互联网相关技术产品和应用的发展。一方面，应组织相关科研机构、生产厂商开展科研攻关，着力突破关键技术，实现自主掌握核心技术。另一方面，应积极推动卫星互联网的商业化应用，鼓励相关企业积极进行产业模式创新，不断拓展应用范围。
二是开展监管相关问题的前瞻性研究和探索。卫星互联网作为一个崭新的领域，其在发展过程中必将带来众多问题，需要相关部门加以规范和引导。因此，针对卫星互联网可能带来的监管问题，应组织专门力量，开展相关法律和政策的前瞻性研究和制定工作。重点明确卫星互联网在我国开展业务的前提和条件，需承担的义务和责任等。明确相关部门的监管职责、工作重点等。同时，应采取手段打击非法卫星互联网设备走私、售卖和使用等行为。
三是积极参与国际交流与合作，推动制定卫星互联网管理国际规则。卫星互联网作为新兴事物，具有跨越国家、跨越领域的属性与特点，已不单单是一个国家内部的事物，需要国与国之间的沟通协作。从目前来看，卫星互联网的运行、应用与管理等的国际规则尚未形成和明确，甚至可以说是一片空白。我应抓住机遇，主动参与相关国际规则和标准的讨论与制定，推动形成公平合理的国际卫星互联网管理规则与机制。
参考文献：
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2016-06-15.
[2]徐鹏.MTID计划发射百颗卫星让网络覆盖全球[EB/OL].
2014-02-09.
[3]石亚琼.Google出售卫星通信公司O3b股份，“成全”欧洲
卫星老大哥SES收购[EB/OL].2016-07-15.
[4]天地一体化网络：“互联网＋卫星”的未来[EB/OL].2015-11-20.
[5]李德仁，沈欣，龚健雅，张军，陆建华.论我国空间信息网络
的构建[J].武汉大学学报信息科学版，2015(6):711-715. [6]徐君锋，李丹华.“空间网络”挑战网络空间安全[J].中国信
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[7]卫星.黑客攻击的下一个前线[EB/OL].2015-10-25
[8]维金.黑客欲建设卫星互联网绕开政府监管[EB/OL].
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OL].www.huaxia/thjq/jsxw/dl/2016/04/4811060.
被问爆的五一穿搭指南html?id=u4WJY，2016-04-21
[10]王凌霞.太空互联网正带来巨大机遇和挑战[N].中国经
济时报，2016-02-16(4)死神之轩辕
作者简介：姜文华（1983-），男，硕士，助理研究员，研究方向为网络舆情。
信息通信姜文华等：国内外卫星互联网发展现状、风险及对策分析
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