Интернет вещей (Internet of Things) в военной сфере: применимость и угрозы использования

ВВЕДЕНИЕ

Будущее ближнего боя становится высокотехнологичным, поскольку ученые создают устройства Интернета вещей для боевого снаряжения со встроенными биометрическими носимыми предметами, чтобы помочь солдатам идентифицировать врага, лучше сражаться и получать доступ к устройствам и системам оружия с помощью быстрых компьютерных вычислений. Недавно Исследовательская лаборатория армии Соединенных Штатов выделила Альянсу НАТО за исследования в области развития интеллектуальных сетей, ориентированных на достижение целей (IoBT REIGN), 25 миллионов долларов на разработку новой прогностической аналитики на поле боя. Internet of Battlefield Things - это сеть датчиков, носимых устройств и устройств IoT, которые используют облачные и периферийные вычисления для создания единой боевой силы.[1] Исследователи говорят, что одним из ключевых элементов здорового IoBT является мощная архитектура, которая использует биометрию, датчики окружающей среды и другие подключенные устройства для быстрой отправки и получения данных, что позволяет военному персоналу реагировать на потенциально опасные ситуации на поле боя. [2]

Интернет вещей соединяет информацию с кораблей, самолетов, танков, беспилотников, солдат и оперативные базы в единую сеть, которая повышает ситуационную осведомленность, оценку рисков и время реагирования. Интеграция сигналов от разнообразного и динамичного набора датчиков, включая статические датчики и датчики, носимые солдатами, представляет собой одну из нескольких критических проблем, стоящих перед внедрением решений IoT на поле боя. [3]  В Интернете боевых вещей (IoBT) сенсорные и вычислительные устройства, которые носят солдаты и встраивают в их боевые костюмы, шлемы, системы вооружений и другое оборудование, способны получать различные статические и динамические биометрии, такие как их лицо, радужная оболочка, периокулярное пространство, отпечатки пальцев, частота сердечных сокращений, походка, жесты и выражения лица. [4]

Выявление врага

В асимметричной войне не всегда легко идентифицировать вражеских комбатантов. Они могут выступать в качестве гражданских лиц или иметь доступ к закрытым военным базам с украденным значком. Теперь датчики могут сканировать радужную оболочку, отпечатки пальцев и другие биометрические данные, чтобы идентифицировать людей, которые могут представлять опасность. [2] Краевые вычисления позволяют, например, загружать отпечатки пальцев с оружия или бомбы в сеть и использовать их для мгновенной идентификации бойца. Это также может подтвердить личность цели, чтобы снайпер мог ее убить. Общий объем информации, собранной широким набором разнородных подключенных к Интернету устройств, развернутых на поле боя в будущем, может иметь значение с точки зрения стратегического преимущества. [5]

Мониторинг физического и психического состояния солдат

Биометрия не ограничивается только идентификацией комбатантов. Датчики, встроенные в военную форму и шлемы, могут отправлять в командный центр информацию о физическом состоянии солдата, помогая ему пережить смертельные атаки противника. [2] Например, пилоты в условиях переправы или солдаты, подвергающиеся воздействию токсичных химикатов, могут получить помощь. Контекстно-зависимая биометрия может способствовать полной реализации потенциала IoBT, дополняя доступную информацию, которой обмениваются различные типы устройств, с дополнительными физическими (частота сердечных сокращений, температура тела или тепловое распределение и т.д.) и поведенческими (динамики тела, речь шаблоны и т. д.), пользовательские данные, полезные для определения физиологических и эмоциональных состояний солдат на поле, которые могут быть полезны для оценки критических ситуаций и принятия решений. [5]

Синхронизация солдат с системами вооружения и другими устройствами

Краевые вычисления могут помочь солдатам получить доступ к транспортным средствам и системам вооружения, а также контролировать состояние поля боя, например, с помощью подключенных дронов. Контекстная информация также может быть полезна для достижения оптимизации производительности и оперативной адаптации биометрических систем, реализующих повсеместную аутентификацию/мониторинг пользователей на архитектурах мобильного оборудования (в устройствах IoBT, которые могут функционировать как интеллектуальное и мобильное кибероружие). [2] В этом сценарии контекстные данные могут также включать информацию об окружающей среде или местности, условиях освещения, физическом состоянии солдата (например, собранные с помощью датчиков, встроенных в боевой костюм), и текущей деятельности (в движении или в покое, такой как снайпер) спокойно ожидая, пока цель сама себя представит) и так далее.

Выводы: Интернет вещей Battlefield Things (IoBT) включает в себя полную реализацию всепроникающего зондирования, повсеместных вычислений и повсеместной связи, что приводит к беспрецедентному масштабу информации, производимой сетевыми датчиками и вычислительными устройствами».

Проблемы, стоящие перед военным сообществом по примеру НАТО

Основная задача для военного сектора НАТО заключается в эффективном и своевременном управлении постоянно растущим объемом данных, генерируемых их системами и системами с открытым исходным кодом. Интеллект основывается на процессе постановки, сбора, обработки, использования и распространения (TCPED), основанном, главным образом, на модели «отправить его назад».

Существует несколько конкретных областей, в которых достижения, основанные на концепциях и технологиях IoT, могут положительно повлиять на существующую систему. Первый - это архитектура TCPED, которая позволяет расширить традиционные источники и местоположения сетей, объединение данных и поддержку принятия решений, что включает многие датчики, системы и устройства.

Другая область находится за пределами прямой видимости (BLOS). Процесс TCPED и командно-контрольный процесс (C2), основанный на спутниках с ограниченной пропускной способностью/пропускной способностью и других платформах связи BLOS, является слабым местом для военных операций. Область управления многоуровневой безопасностью (MLS), которая покрывает необходимость поддержки нескольких служб, агентств, партнеров по коалиции и новых партнеров по операциям с помощью автоматического подключения, обнаружения и разделения безопасности на нескольких уровнях данных и аналитики IoT на пользовательский уровень доступа без вмешательства человека. Эта функциональность распространяется на частные/личные системы из коммерческих и государственных систем,

Эксперты НАТО говорят о том, что глобальные военные и разведывательные активы Альянса сейчас развернуты во многих горячих точках по всему миру. Задачи Альянса в сфере IoT: объединение данных и поддержку принятия решений в новую архитектуру, обеспечивающую солдат, где персонал с поддержкой NCO может получить доступ к общему рабочему изображению (COP) в реальном времени и команде немедленно получать данные из Tactical Cloud Forward, чтобы решать проблемы с непосредственным участием и быстрее выявлять/реагировать на возникающие возможности. Такая возможность значительно ускорит цикл наблюдения, ориентирования, принятия решений и действий (OODA) по сегодняшним стандартам. Ключевые элементы архитектуры NCO:

• Повсеместное распространение интеллекта. Каждое устройство, датчик и система, способствующие и поддерживающие Tactical Cloud Forward, доступны для командиров миссий / операций.
• Множественная доступность облачных вычислений. Когда это будет доступно, будут использоваться подключения к национальным и коммерческим облачным системам, но подмножество, функционально способное подмножество всех атрибутов и возможностей, обеспечит устойчивую эксплуатационную возможность и обеспечит «постепенную деградацию» независимо от области уровень ответственности (AOR).
• Представление в едином облаке: доступ к облачным службам будет выглядеть как единая облачная архитектура во всем мире с полностью функциональным облаком («облачным облаком»), способным разбиваться на «разбитые» и даже «рассеянные» облака, но сохраняя базовое объединение мультисенсоров/систем, Распределение данных и доступ, адаптируясь к активам, доступным в любой момент.
• Многоуровневая безопасность. Доступ ко всем облачным и системным службам будет иметь естественный встроенный метод MLS для автономной фильтрации данных для персонала миссий с автоматическим обнаружением и контролем.
• Самовосстанавливающиеся системы. Поток данных должен быть самовосстанавливающимся, способным автоматически перенастраиваться и приспосабливаться к новым датчикам и системам, сохраняя и обновляя обработку приоритетов, когда информационные каналы превращаются в новые улучшенные/ухудшенные сценарии.
• Открытые стандарты/открытые архитектуры. Все компоненты этой архитектуры должны основываться на открытых стандартах и ​​открытых архитектурах; эта способность позволяет быстро добавлять новые возможности и модифицировать/адаптировать существующие для поддержки новых и модифицированных сценариев миссии.
• Консолидация платформ: обязательным является использование платформ консолидации, использующих общие платформы обработки ядра с возможностью быстрой и динамической вставки.
• Безопасное удаленное управление. Системы пограничного управления и системы управления должны иметь безопасное удаленное управление для перенастройки в новые среды и реагирования на изменения в ландшафте угроз.
• Сквозная защита: необходимо спроектировать, развернуть и поддерживать сквозную архитектуру безопасности. Эта архитектура безопасности должна включать в себя как аппаратное, так и программное обеспечение как комбинированное, дополняющее решение и включать в себя как устаревшие (коричневые), так и новые системные (новые) платформы.
• Симуляция платформы. Симуляция системы / модель виртуализации каждого аппаратного элемента обеспечит полное тестирование, включая тестирование сценариев, реконфигурацию и деградацию, всей системы в любое время. Эти имитационные модели можно сделать доступными до появления реального оборудования, что позволяет проводить тестирование безопасности и надежности, а также вносить изменения в конструкцию до готовности оборудования, сокращать время развертывания и повышать общую надежность безопасности.
• Полностью функциональное, полностью виртуализированное, самовосстанавливающееся боевое / тактическое облако - основа интеллектуальных систем следующего поколения. В настоящее время каждая военная служба по коалиции имеет свою собственную инфраструктуру. Переход на облачную инфраструктуру боевых действий даст огромные эксплуатационные преимущества, предоставляя больше возможностей для экспорта как данных, так и активов на местах для совместных операций, предоставляя всем подключенным объектам в режиме реального времени COP.

Системы TCPED и Tactical Cloud Forward следующего поколения должны быть основаны на современных сетевых серверах, чтобы обеспечить высокую доступность и обеспечить новые подходы к управлению и обеспечению сетевых систем за счет полной виртуализации сетевых функций (NFV). NFV предлагает оператору возможность динамически конфигурировать сетевую инфраструктуру с помощью сложных протоколов управления, таких как OpenStack, который дает операторам возможность оптимизировать работу в различных ситуациях и требованиях сети, таких как предоставление приоритета определенным потокам данных или защита частей сети от кибератаки.

Наряду с возможностями NFV, новые технологии, такие как многоядерный кремний и виртуализация, могут помочь создать доступные решения этих проблем. Виртуализированные системы позволяют продолжать использовать устаревшие программные приложения, сочетая их с новыми возможностями в новых операционных средах. Использование современной многоядерной технологии может снизить риски производительности и разделения в кремнии, разделяя устаревшие и новые среды на отдельных ядрах и сетях, чтобы достичь целей доступности, производительности и функциональных возможностей, выходящих далеко за рамки устаревших одноядерных процессоров.

В эпоху IoT потребители осознают преимущества, а предприятия монетизируют интеллектуальные возможности, полученные из технологий, проверенных и проверенных в разведывательном сообществе. Эти коммерческие инвестиции приводят к огромной экономии средств для систем безопасности следующего поколения. Обладая надежным технологическим партнером, военное сообщество может теперь воспользоваться преимуществами преобразования своих систем в новое поколение высококачественных сетевых решений, повышая уровень знаний, скорость и полезность будущих систем.