关注信息化战争“无尺度网络”
来源:解放军报 更新时间:2012-04-15

 
 
 
网络无处不在。从人们所熟悉的国际互联网、通信网、交通运输网、供电网、金融网,到物种所构成的各种生态系统网络等,可以说人们已处在各种网络的包围之中。同社会其他领域一样,网络应用更是渗入到军事领域的作战指挥、部队训练、后勤保障等各个方面。所以,加强对军事网络的应用研究,抓住其本质,认清其规律,已成为打赢未来信息化战争的必然要求。

  网络是由“节点”和它们之间的“链接”所组成。以往科学上习惯于将复杂网络看作是一种“随机网络”,然而,1999年科学家首次提出了“无尺度网络”概念,突破了人们对复杂网络的传统认识。在“无尺度网络”中,具有大量链接的节点被称为“集散节点”,网络其实大都是由这些少数具有众多链接的“集散节点”所支配。在生物、计算机、语言和社会中存在的许多网络都可以是“无尺度网络”,比如大部分网民上网时,往往会去最受欢迎的那些网站,而这些大型网站的链接数要远远大于其他网站。

  未来信息化战争将是建立在信息网格基础上的网络化战争,传感器网、指挥控制网、武器平台网等网络,将成为信息化战争的中心和重要依托。据悉,美军曾经在演习中对现有部分指挥控制网络中的电子邮件系统进行测试,证明这些系统是“无尺度网络”,认为“无尺度网络”未来必将成为各国的关注重点和研究方向。

  网络对意外故障或随机攻击具有极强的承受能力,因为网络中不重要节点的数目远大于“集散节点”,但如果对“集散节点”进行协同式攻击,网络将可能不堪一击。国外有关研究表明,只要有5%到10%的“集散节点”同时失效,就足以搞垮系统。未来战争中,大部分节点被攻击或被摧毁,可能还不足以造成整个网络的瘫痪,但如果敌方有组织地同时攻击一些经过挑选的“集散节点”,将对整个信息基础网络安全带来严重危害。据悉,美军对其电子邮件系统试验表明,关闭2%左右的随机节点网络只损失2.2%,但如果关闭2%的“关键节点”,该网络损失可高达18-20%。生活中最生动的例子,是2003年美国和加拿大电网发生大面积停电事故,就是电网中一些“关键点”的失效,瞬间波及全网,形成了“雪崩”效应。

  “无尺度网络”在安全上的两重性,对军事网络的安全管理带来了新的启示。在未来网络化战争中,各种网络随着节点不断加入,规模不断扩大,网络结构将可能自觉和不自觉地呈现出“无尺度网络”的特性。但从另一方面看,也是在不断地“放大”网络危险性。即未来战场环境中多种网络结构并存并不断变化,网络之间相互交叉和相互影响,一个节点可能在不同网络中承担不同的角色,关键节点或关键网络的失效可能对依赖它们的网络产生“雪崩”效应,从而造成严重后果。因此,依照“无尺度网络”特性,保证关键节点安全是网络安全工作的重中之重。

  网络信息无尺度现象,也对情报搜集和信息资源整合带来了新的启示。在主流网站中信息会被“无尺度”(不限数量)地共享,如果把这些网站中的信息进行整合,就可满足99%以上的访问需求。这不仅能使人们在有限的时间和精力中取得最大的信息量,而且可打破信息资源互不相连的“烟囱”现象。

  当前,网络化战争理念正在对军队的作战思想、编制体制、指挥控制和武器装备等产生重大影响。外军近年研究表明,军事网络同其它学科网络一样具有一些共同或相似的属性及演化规则,所以深入对其拓朴结构进行研究,能够加深对网络化战争规律的认识,同时对指导信息化建设具有重要意义。

  研究“无尺度网络”是优化网络结构的重要方法。信息化战争,网络拓朴结构呈现多样性、复杂性和不确定性,各种网络既相对独立,又相互影响融合。其实,针对复杂网络的结构,人们提出过“随机网络”、“小世界网络”、“规则网络”等多种模型,但“无尺度网络”理论更加贴近高速增长和发展的现实网络。以国际互联网为例,它的前身是美军方为保障通信系统在核袭击下的安全而提出的,但其发展完全超出了当初的预料,随着规模的扩大,逐步演变为“无尺度网络”。信息化战争中,各种节点要求互通、互联,网络的不断扩大,同样会使一些作战网络无意间形成“无尺度网络”结构。外军曾经用计算机进行不同网络结构下的作战模拟,同两倍数量的60个不联网的作战单元进行模拟作战,结果“无尺度网络”取得了最佳战果。当然,未来信息化战争不可能都是“无尺度网络”,但“无尺度网络”的特性和规律,始终会不同程度地在其他结构中呈现出来。

  目前,“无尺度网络”概念已广泛地应用到社会诸多领域中,正显示出良好的发展前景。相信,未来军事领域对“无尺度网络”技术的应用将是“无尺度”的。