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通信技术发展如何改变战场态势

1/16 我们常说现代战争首先拼的是制电磁权,有了制电磁权后才能去考虑制空权、制海权等问题。那么制电磁权的本质又是什么呢?答案是通信。那么今天我们就来谈一谈军用通信设备的历史及其发展方向。

2/16 最早活跃于战场上的军用通信系统是电台。这可以算是现代军队的标志之一。大家对它应该不陌生。毕竟没吃过猪肉也见过猪跑,抗战电影里面基本上都有它。二战期间的电台,基本上都是发送文字的,那时候的技术水平很难传输语音。那时候的电台主要分为长波电台和短波电台。很长一段时间内,我军用的主要是苏联援助的长波电台,而国民党方面装备了很多美国援助的短波电台。二者什么区别呢,长波电台天线更长,更笨重,而短波电台设备更小,更适宜战场使用。此外,从通信角度说,短波电台还有个传输速率更高的优势,不过,在一个一个敲字的年代,传输速率高低意义不是特别大。

3/16 不过国民党电台技术优势并不说明我军在电台使用方面是劣势。为什么这么说呢,因为军用通信其实是两部分组成的,通信系统和加密系统。在二战时期,通信靠电台完成,加密靠人来完成。可那时候国民党方面对加密不是太在行,总是会被其对手破解。当时与中国军队作战的日军对此就深有体会——根据日本史学界的统计:1940年前后,“当时陆军能破译国民党军队密码的80%,但对八路军、新四军的密码却几乎不了解”。

4/16 为什么说密码是我军这边更胜一筹呢?一是因为红军这边骨干学历高,有不少数学大神全心全意投入到密码事业中。二是因为红军纪律性更强,严格遵守保密规定。反观国民党方面,在密码水平本身就不是太厉害的情况下,下面部队还经常不遵守规定,直接明码通信或者仅使用简单密码通信,不被破解反而会让人觉得奇怪了。于是抗战期间的日军、解放战争时期的我军,都比较轻易地拿到了对国军的“制电磁权。”

5/16 同样在密码上面吃亏的是纳粹德国。不过如果说国军是“人蠢不能怨社会”,那么德国人可以说是“聪明反被聪明误”。当时德国认为自己搞出来了几乎完全不可能被外部破解恩尼格玛,保密问题万无一失了。但没想到盟军在被击沉的德国潜艇上缴获了一台密码机。这等于让盟军拥有了德军一切密码的调制逻辑。这样一来,盟军完全可以通过大量复制恩尼格玛,来对德军通信进行暴力破解。

6/16 关于恩尼格玛,有人把它说成是早期计算机,其实,它本质上是一个密码机。它会自动利用某种逻辑完成加密和解密,极大的提高加解密的速度,让每个士兵都成为了加解密专家。这种思路本身是非常先进的,但问题出在哪呢?问题出它不便于销毁。如果我们今天用密码本进行加密,一旦出了问题,一把火就能把密码本烧了,而这么个机器,要想摧毁其内部逻辑 ,不是简单摔几下能解决的,如果遇到突发情况想毁密很难的。

7/16 而为了同时解决密码复杂度和毁密难的问题,美军就别出心裁的发明了“印第安土著人肉密码机”。密码的加密逻辑是从“美国特产”印第安土著的土语里来的,别人很难破译,而如果发生突发情况——比如印第安土兵可能被俘,那只要旁边的战友“送他上路”就行了。2002年,好莱坞拍摄的一部《风语者》就精彩地展现了这样一段历史。

8/16 二战中后期,一种能实时传话音的电台开始活跃在战场上——这就是我们俗称的步话机。1940年,摩托罗拉研制出报话机 SCR300 。1942 年,摩托罗拉公司又研制出“手提式”的对讲机(Handy Talkie)SCR-536。后者就是二战电影里经常看到的美军士兵手里的手持无绳电话。最开始它只是在保卫总统的特勤部门使用,开战后,才开始大量生产,数量是十万部左右。不过当时的步话机还是有不少缺点的。比如它只能用于小分队近距离通信,远了就没信号了。再如,它不能加密,如果敌人有同类设备,且设置对了参数,那么这边说什么,敌人也能听到。当然,这一缺陷对于那时候的美军来说问题不大。因为其他国家没有同类设备,就算敌人缴获了也不一定会用,就算会用了也不一定能听懂美国人在说啥。(不论是日军,还是后来德军,前沿阵地能熟练听懂英语的都不多)

9/16 在后来的很长时间内,军用通信的发展本质上仍然是变频+调制解调,但基本的逻辑并没有变化。有线通信就不用说了,无线通信则是利用电磁波替代某种信号线,比如音频线,视频线,电话线这些。不加密的情况下这些信息在空中四处传播,谁都可以接收,加密的情况下也可以接收,但你得能破解才能正确识别信息。大的变化发生在计算机技术和互联网技术的突飞猛进之后。首先是计算机技术,它出现后,加解密不单是顶尖数学天才之间智商的碰撞了,更多考虑是运算能力的比拼。除非是一次一密,不然密码破解只是时间问题。当然,让这个破解时间尽可能的长就行了——比如现在非常流行的RSA算法,在不使用量子计算机的前提下(尚未真正实现),只要密钥长度足够长,经典计算机算到天荒地老都算不出来。

10/16 其次改变的是信息展示的方式,以前通信链路走的就是文字,或者实时的话音,或者模拟视频,之后的通信基本上都是数字化的,由此也就可以实现网络通信,文件传输。直观点说,以前的通信就是我们去发电报,打电话。而有计算机之后的通信,就是互联网多媒体,两者的信息容量有根本性的差别。

11/16 最后就是组网更加便捷了,以前的通信是一根根线点对点的,现在的通信是一张张网。今天我们所熟知的互联网其实就起源于美军的军用通信网络,是在ARPA(阿帕网,美国国防部研究计划署)制定的协定下,首先用于军事连接的。其实后来的手机移动网络前身也是来美军摸索出来的:80年代,美军开始想升级军用通信网,希望拥有自动路由和交换功能。最后通用动力公司开发出了MSE系统,这就是手机的前身。这一系统当年在沙漠风暴中大显神通,当时多国部队的车辆举着基站进行覆盖,士兵则可以拿着手机喊话。

12/16 现在最前沿的军用通讯体系当属美军的宽带自组网电台。这基本上和民用前沿通信技术是同步的,可以实现无线设备的高速通信。区别在于民用的无线通信需要依靠基站作为中心来进行组网。但基站这种东西用在军事中不是太方便,不便于携带,需要架高,被打掉后附近终端都废掉了,所以前线军用设备最好能够去中心化。这就要求设备自身能实现组网,也就是自组网技术。而“宽带”二字意义相当于什么呢?相当于手机通信从2g时代走向5g时代,信息的传输速度和信息容量都有了突飞猛进的发展。

13/16 在乌克兰内战中,乌军曾有人做出过在智能手机上面使用的炮兵解算软件,复杂的炮兵计算靠软件瞬间完成。不幸的是,俄罗斯黑客修改了下载链接,使其下载了被俄罗斯黑客修改过的软件,这个软件新增功能是:进行计算的时候会把使用者位置发送给黑客。于是东乌方面对就可以此位置进行火力覆盖,导致乌克兰炮兵损失惨重。这归根结底是民用通讯自身的保密机制出了问题,而使用了部队配发的加密自组网智能终端就完全没有这种忧虑了,这也可以解放智能终端在战场上的巨大潜力。

14/16 未来自组网技术还有一个更广阔的应用——在未来的无人作战平台上。无人作战平台一种可能的模式是大量平台集群突击,这种情况下,后方要和每一个无人作战平台直接通信的难度很大,还存在地形遮挡的这种困难。而自组网技术可以很好的解决这个问题。后方只需要和几个无人作战平台进行直接通信,无人作战平台互相进行中继,即可把所有平台都纳入通信网络。在复杂地形下,也可以通过自动的中继来实现通信。想象一下,使用这种通信方式的无人机带着炸弹像蜂群一样冲过来,几百只同时像蜂群一样突击,真的很难防。这就像是《黑客帝国》里面的机器章鱼蜂拥攻击地下城。

15/16 目前,我国在无人机蜂群的研发上处于世界前列。2018年年初,我国就有民营公司完成了1180架蜂群无人机的自组网表演。未来,这项技术完全有可能“披上军装”,活跃于战场上。

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