Với nhiều tin tức về việc Mỹ chuẩn bị tiết lộ chương trình vũ khí vũ trụ trước đây vẫn được giữ bí mật, tất nhiên sẽ có nhiều phỏng đoán về loại vũ khí này có thể là gì.
Triển vọng nhất là những tên lửa sát thương cứng phóng từ máy bay, từ các hệ thống trên mặt đất hoặc tàu hải quân, có khả năng loại bỏ mọi vệ tinh đang ở trên những quĩ đạo mà chúng có thể phóng tới. Tuy nhiên, những vũ khí như vậy chắc chắn rẽ “rất bẩn”, vì chúng sẽ tạo ra những mảnh vỡ năng lượng cao, di chuyển nhanh có thể đe dọa các tàu vũ trụ khác ở những quĩ đạo gần bên hoặc quĩ đạo giao thoa. Mối lo ngại tột cùng là “Hội chứng Kessler” (đặt theo tên nhà khoa học Dolnald J. Kessler của NASA, người đầu tiên nói về mối nguy hiểm này năm 1978), theo đó, các vụ va chạm giữa các mảnh vỡ sẽ tạo ra thêm các mảnh vỡ thành một luồng hủy diệt làm hủy hoại mọi vật thể do con người tạo ra trên quĩ đạo và có thể biến vũ trụ trở thành không thể sử dụng được trong một thời gian dài. Tuy nhiên, còn có nhiều phương án thay thế khác, và vũ khí “không còn bí mật nữa” của Mỹ có thể là một trong số đó.
- Những mục tiêu dễ dàng
Mặc dù có tầm quan trọng đối với mọi hoạt động quân sự cũng như trong đời sống hàng ngày, nhưng vệ tinh là mục tiêu tương đối dễ dàng đối với mọi quốc gia hoặc nhân tố phi nhà nước có năng lực vũ trụ hoặc viễn thông. Các quĩ đạo của vệ tinh là có thể dự đoán trước và phần nhiều trong đó được đăng kí công khai, với các app có thể truy cập tự do và các website dành cho cả người chuyên nghiệp lẫn những người say mê nghiệp dư – có thể là vô tình, nhưng nó tất nhiên đã cung cấp những dữ liệu nhắm mục tiêu ban đầu. Tàng hình là điều cực kì khó đạt được trong vũ trụ, vì các vật thể đều nóng hơn rất nhiều so với xung quanh nó, và rất ít vệ tinh khi thiết kế được nghĩ đến việc giảm thiểu mặt cắt phản hồi tín hiệu ra-đa, vì thế việc phát hiện và bám theo chúng bằng các xen-xơ đặt trên mặt đất là điều hoàn toàn có thể thực hiện.
Nhiều vệ tinh có các thiết bị quang học nhậy cảm, và tất cả đều dựa vào các kênh radio (vô tuyến) để thực hiện chỉ huy và điều khiển, phát dữ liệu về Trái Đất và để quản trị chung. Tất cả các máy thu của những kênh này đều có độ mẫn cảm nhất định trước các cuộc tiến công điện tử từ các máy gây nhiễu và các vũ khí mạng.
Các nhà tư tưởng Mỹ tại Trung tâm Nghiên cứu Chiến lược Quốc tế (CSIS) đã thực hiện những đánh giá về các mối đe dọa thường xuyên trên vũ trụ. Chính phủ Mỹ cũng thực hiện những việc tương tự thông qua Cục Tình báo Quân sự (DIA). Mặc dù có thể cho rằng các hệ thống vũ trụ của các đối thủ tiềm tàng của Mỹ đều có thể bị những năng lực đối phó vũ trụ của Mỹ đặt vào nguy cơ, nhưng vẫn có thể xảy ra trường hợp là năng lực quân sự tổng thể của họ ít lệ thuộc vào vũ trụ hơn Mỹ, tuy theo DIA, Trung Quốc, Nga, Bắc Triều Tiên và I-ran đều vẫn đang cải thiện những năng lực vũ trụ. Tuy nhiên, là cường quốc vũ trụ lớn nhất, Mỹ có nhiều thứ để mất nhất trong lĩnh vực này.
Trong một phần những đánh giá của mình, CSIS đã phân loại các kiểu tiến công, chia chúng thành các cuộc tiến công vật lí bằng các dạng động năng và phi động năng, tiến công điện tử và mạng. Họ cũng đánh giá các cuộc tiến công dựa trên một số tiêu chí, trong đó có khả năng gây tiêu hao, hậu quả có thể khắc phục được hay không, khả năng nhận biết (ví dụ, mức độ rõ ràng thế nào đối với người vận hành vệ tinh và khách hàng dữ liệu), dễ hay khó đánh giá mức độ thành công từ phía kẻ tiến công và tính chất của sự phá hủy phụ có thể xảy ra.
- Gây nhiễu các đường truyền lên và truyền xuống
Trong tác chiến điện tử, mục tiêu của mọi cuộc tiến công gây nhiễu luôn luôn là máy thu. Trong đường truyền lên vệ tinh, máy thu đặt trên tàu vũ trụ, còn trong đường truyền xuống, máy thu đặt trên Trái Đất, thường là trên mặt đất/mặt biển hoặc trên không, cố định hoặc di động. Việc gây nhiễu đường truyền lên tìm cách ngăn cản máy thu đặt trên tàu vũ trụ trong việc thu được những tín hiệu đã định, bằng cách phát đi những tín hiệu mạnh hơn với cùng tần số vào ăng ten của máy thu.
Khi máy gây nhiễu tắt và việc truyền thông thông thường được khôi phục, không có hư hại nào xảy ra với vệ tinh, và hậu quả của kiểu tiến công gây nhiễu này là có thể khôi phục. Theo đánh giá của CSIS, cơ hội của các tổ chức phía mục tiêu trong việc qui kết trách nhiệm cuộc tiến công cho phía tiến công là không lớn, vì những thiết bị có thể sử dụng để gây nhiễu rất sẵn có trên thị trường, và khó có thể xác định chính xác vị trí địa lí của nguồn phát tín hiệu gây nhiễu trong khoảng thời gian có sẵn, đồng thời tai nạn gây nhiễu nhầm “hỏa lực quân nhà” là điều hoàn toàn bình thường.
Tuy người vận hành vệ tinh sẽ nhận ra việc gây nhiễu đường truyền lên vì nó gây can nhiễu đối với các lệnh chỉ huy truyền lên vệ tinh, nhưng người sử dụng dữ liệu cuối cùng thì không nhận ra được, trừ khi vệ tinh chỉ đóng vai trò là trạm chuyển tiếp dữ liệu giữa các điểm trên Trái Đất. Một số vệ tinh tạo đường truyền cho cả dữ liệu của người dùng lẫn các tín hiệu chỉ huy và điều khiển thông qua cùng một hệ thống máy thu, nhưng số khác thì tách chúng ra.
Trừ khi kẻ tiến công có cách nào đó để giám sát hành động của người vận hành vệ tinh hoặc một số người sử dụng dữ liệu cuối cùng, còn thì họ không có cách gì để xác định cuộc tiến công có thành công hay không.
Phá hủy phụ trực tiếp từ một cuộc tiến công gây nhiễu vào đường truyền lên là rất ít khả năng xảy ra vì một cuộc tiến công kiểu này chỉ làm gián đoạn những tín hiệu mục tiêu, tuy rằng chúng có thể tràn ra những tần số lân cận.
Những kết luận tương tự về mặt tiêu hao, khả năng khôi phục, khả năng nhận biết, đánh giá thành công và phá hủy phụ cũng được áp dụng với cuộc tiến công gây nhiễu đường truyền xuống, nhưng điểm khác ở đây là mục tiêu của máy gây nhiễu ở trên Trái Đất chứ không phải trên vũ trụ. Chẳng hạn, các máy thu GPS là mục tiêu hàng đầu của kiểu tiến công này, và tín hiệu từ mỗi vệ tinh phải bao phủ một khu vực rộng lớn với công suất hạn chế, nên các máy gây nhiễu sẽ dễ dàng bao trùm hết về mặt địa lí những khu vực này chỉ với công suất vừa phải.
- Giả mạo (spoofing) và các mối đe dọa trên không gian mạng
Nếu gây nhiễu là nhằm ngăn chặn mục tiêu có thể nhận được những tín hiệu mong muốn, thì giả mạo là một loại tiến công tham vọng hơn, với mục đích lừa máy thu vào tiếp nhận những tín hiệu giả, tưởng như là tín hiệu thật, dẫn đến bị gián đoạn hoặc hình thành dữ liệu giả đưa vào hệ thống truyền thông của đối phương. Việc giả mạo thành công đối với đường truyền lên dữ liệu chỉ huy và điều khiển có thể làm cho phía tiến công chiếm được quyền điều khiển vệ tinh.
Như vậy, những ưu nhược điểm của giả mạo cũng tương tự như gây nhiễu đường truyền lên và truyền truyền xuống, nhưng gây nguy cơ phá hủy phụ tức thì ít hơn (không kể những tác động không thể tính trước về hậu quả của việc đối phương tiếp nhận những thông tin giả), vì một cuộc tiến công như vậy chỉ làm gián đoạn tín hiệu mục tiêu.
Những cuộc tiến công mạng vào hệ thống vệ tinh cùng góp phần vào (nhưng còn xảo trá hơn) gây nhiễu, và rộng hơn là tìm cách chặn bắt và giám sát dữ liệu, gây gián đoạn nó, hoặc chiếm quyền kiểm soát đối với tài sản trong vũ trụ hoặc các hệ thống được kết nối mạng. Chúng cũng có thể tận dụng một bề mặt tiến công rộng lớn hơn, bởi vì, ngoài các ăng-ten trên tàu vũ trụ và thiết bị của bộ phận trên mặt đất, các đường truyền trên mặt đất nối các trạm mặt đất với các mạng mặt đất, và những đầu cuối của người dùng nối những người sử dụng dịch vụ với các vệ tinh đều là những điểm tiềm tàng có thể bị xâm nhập.
Vì tất cả những điều nói trên có thể ứng với mọi hệ thống dựa trên truyền thông kết nối mạng và vô tuyến (radio), nên rõ ràng là những kĩ thuật phòng vệ đã nổi lên trong hơn một thế kỉ phát triển của truyền thông điện tử và điện từ đều có thể áp dụng cho cả bộ phận trên mặt đất lẫn bộ phận trên vũ trụ của các hệ thống vệ tinh. Với sự lệ thuộc ngày càng tăng của quân sự vào các dịch vụ vệ tinh thương mại, đặc biệt là viễn thông vệ tinh, chắc chắn là những biện pháp như vậy sẽ cần được áp dụng cho hầu hết các tàu vũ trụ được triển khai.
Những lĩnh vực chủ chốt bao gồm bảo vệ điện tử (EP – Electronic Protection) thường còn được gọi là các biện pháp đối phó điện tử (ECCM), an ninh truyền thông (COMSEC – Communication Security) và an ninh mạng (Cyber Security), cùng với một số công cụ khôi phục tiên tiến mới được phát triển gần đây cho các hệ thống trọng yếu nhất như hệ thống định vị toàn cầu (GPS).
- Bảo vệ sự toàn vẹn của dữ liệu
Cuối tháng 2/2021, Bộ An ninh Nội địa Mỹ đã ban hành “Thư viện Toàn vẹn Dữ liệu Định vị, Đạo hàng và Định thời (PNT)” cùng với “Bộ thuật toán Epsilon” giúp bảo vệ chống lại giả mạo GPS, đồng thời khuyến cáo người dùng chuẩn bị cho những tình huống bị tiến công, bên cạnh Chỉ thị số 7 về Chính sách Vũ trụ của Nhà Trắng ban hành ngày 15/1, trong đó có đoạn: “Người sử dụng GPS phải có kế hoạch cho trường hợp bị mất tín hiệu và có các bước hợp lí để thẩm định hoặc xác thực sự toàn vẹn của các dữ liệu GPS và các tín hiệu khác mà họ nhận được, nhất là trong những ứng dụng mà những sự mất mát dữ liệu nhỏ có thể gây ra những thiệt hại lớn”. Chủ nhiệm Sáng kiến Phòng thủ Chiến lược thuộc Cục An ninh mạng và An ninh thông tin Mỹ (CISA), ông Jim Platt cho rằng: “Vì các tín hiệu GPS có thể bị gây nhiễu hoặc bị giả mạo, nên các hệ thống hạ tầng trọng yếu phải được thiết kế với giả định rằng không phải dữ liệu GPS luôn luôn có sẵn và luôn luôn chính xác”.
Phần mềm Thư viện Toàn vẹn Dữ liệu PNT là một khuôn khổ để phát hiện những sự thao túng dữ liệu PNT dựa trên GPS/GNSS, tạo ra những mức độ bảo vệ khác nhau dựa trên những dữ liệu sẵn có. Nó được thiết kế để cung cấp cho nhà sản xuất máy thu GNSS và các server xác định thời gian (timing) dựa trên GNSS một phương pháp thẩm định các dữ liệu GPS và các tín hiệu đo xa thu được.
Các thuật toán AS Epsilon cung cấp cho người sử dụng cuối cùng những năng lực phát hiện giả mạo cơ bản mà không cần sự chỉnh sửa nào đối với máy thu GPS. Chúng chỉ cần những thông tin do máy thu GPS vẫn cung cấp bình thường mà không phải thao tác gì đối với bản thân máy thu. Tuy các kĩ thuật AS đã có trước đây có thể có hiệu quả, nhưng nhiều kĩ thuật đòi hỏi truy cập vào qui trình xử lí của nội bộ máy thu. Một tóm tắt về các thuật toán Epsilon trên GitHub cho biết, nếu sử dụng cùng nhau, các thuật toán này có thể phát hiện những hậu quả của các cuộc tiến công giả mạo vào dữ liệu định vị, vận tốc và thời gian.
Ông Platt nhận xét: Việc ứng dụng những công cụ này sẽ gia tăng an ninh cho các dữ liệu GPS. Ngoài ra, Bộ An ninh Nội địa còn đề xuất một chiến lược phòng thủ toàn diện để đánh giá tính toàn vẹn của dữ liệu PNT nhận được từ các máy thu thông qua sử dụng hệ thống hỗ trợ.
Các hoạt động “gây rối” điện tử và trên không gian mạng cũng như các hoạt động “sát thương mềm” đang trở thành trọng tâm chính của cuộc đấu tranh giữa các cường quốc thế giới và khu vực để bảo vệ những năng lực vũ trụ của mình và gây nguy cơ cho những năng lực này của đối phương. Dự đoán dè dặt cho rằng, sự leo thang từ điều này sẽ trước hết tiến tới các cuộc tiến công vào các xen-xơ bằng lade và máy tính với máy phát vi sóng năng lượng cao hơn là dùng đến những biện pháp hủy diệt động năng như tên lửa và các vệ tinh “tiêu diệt vệ tinh” trên cùng quĩ đạo, vì lựa chọn này có nguy có gây ra Hội chứng Kessler và chấm dứt việc con người có thể tiếp cận vũ trụ – có thể trong một thời gian dài.
(Nguồn: Trung tâm Thông tin KHQS/Bộ Quốc phòng)
