文章总结： 本文分析无人机蜂群面临劫持与诱骗风险，提出通信保密、高效密钥保障及抗失控需求。建议通过链路加密、密钥分割及多模式销毁等技术构建防护体系，确保蜂群在复杂战场环境下的机密性与任务连续性。
综合评分： 90
文章分类： IoT安全,数据安全,网络安全,AI安全
【转载】无人机蜂群作战的密码防护简析
江南信安
2026年1月20日 16:33
北京
技术好文分享专栏
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编者荐语
本文深入剖析无人机蜂群的发展脉络、典型作战样式与多重安全挑战，系统阐释其面临的通信保密、高效密码保障与装备抗失控等核心防护需求，并从技术设计与关键技术突破层面提出前瞻性思考。
引用本文
苏先海 , 李晓卉 , 卫星 . 无人机蜂群作战的密码防护简析[J]. 信息安全与通信保密 ,2025(10):151-158.
文章摘要
随着人工智能、战场通信和自主协同等技术的快速发展，无人机蜂群作战将重塑未来军事作战模式，但其面临的被劫持、诱骗和监听等安全保密风险，仅靠抗干扰通信并不能获得完善的保护。基于无人机蜂群作战的典型样式及面临的主要威胁，分析了其在密码防护方面的具体需求，建立了相应的密码防护模型，提出了密码防护设计方面的思考以及未来需突破的关键技术，旨在为无人机蜂群作战系统的安全保密体系设计提供有益借鉴。
论文结构
0 引 言
1 无人机蜂群作战概述
1.1 发展历程
1.2 作战特点
1.3 未来趋势
2 典型作战样式
2.1 有人/无人协同作战
2.2 纯无人机之间的协同作战
3 面临的挑战及密码防护需求
3.1 面临的挑战
3.2 密码防护需求
4 密码防护思考
4.1 防护模型
4.2 设计思考
4.3 关键技术
5 结 语
0 引言
无人机蜂群作战是一种前沿的军事概念与技术应用，它代表着未来战争形态的一种重要发展趋势。这种作战模式依托于高度智能化和自主化的小型无人机群，通过大规模、密集的编队协同作战，实现对敌方目标的高效侦察、打击与干扰。随着无人机技术的飞速进步和人工智能算法的日益成熟，无人机蜂群逐渐成为军事领域的研究热点。它不仅能够显著提升作战效率，降低人员伤亡，还能在复杂多变的战场环境中灵活应对，展现出强大的生存能力和作战潜力。
本文简要介绍无人机蜂群作战的发展历程、主要特点和优势以及未来趋势，结合典型作战样式，分析其面临的威胁和密码防护需求，并在此基础上提出对密码防护设计的思考，以及需要突破的关键技术。
1无人机蜂群作战概述
1.1 发展历程
无人机蜂群的概念源于仿生学，最早可追溯到20世纪60年代，法国生物学家皮埃尔-保罗·格拉斯研究发现，昆虫等简单个体组成的集群展现出群体智能，能完成复杂任务。这一发现为后来的无人机蜂群作战理念奠定了理论基础。
美国最早意识到“蜂群”作战模式的巨大优势。21世纪初，美国国防部高级研究计划局率先启动了无人机“蜂群”空中战役研究计划。从2001年提出的“狼群战术”构想，到2014年集群作战概念的深化，美军逐步开展了蜂群无人机的初步探索与实践。2015年，美国空军发布《空军未来作战概念》战略文件，提出了无人机蜂群协同高超声速导弹的作战构想，同年，美国海军也完成了“郊狼”无人机的单机测试，为后续蜂群无人机的发展奠定了基础。2016年，美国空军发布了《2016—2036小型无人机系统飞行规划》，提出在未来10～20年实现“蜂群”作战概念目标。
随着越来越多的国家开始投身无人机蜂群技术研发，该领域的发展显著加快。2016年，英国国防部举办了无人机蜂群竞赛，展示了其无人机蜂群在信息中继和通信干扰等方面的能力。同年，我国也取得了重要突破，完成了67架固定翼无人机集群飞行试验，刷新了由美国保持的纪录。2017年，美军使用3架F/A-18战斗机成功投放了103架“灰山鹑”无人机，该项目旨在通过空射无人机蜂群快速生成作战力量。
随着技术的发展，无人机蜂群逐步在战场上崭露头角。在2011年开始的叙利亚战争中，土耳其首次大规模使用无人机蜂群对地面目标进行打击。在2020年的纳卡冲突中，阿塞拜疆使用无人机蜂群有效压制了亚美尼亚的防空系统，这标志着蜂群技术从实验走向实战。2022年俄乌冲突爆发，无人机主要作为战场侦察和精确打击手段，但与地面进攻力量协同不足，尚未完全融入作战体系。从纳卡冲突到俄乌冲突，随着人工智能/机器学习技术的不断进步，实现具备高度自主行动和协同作战能力的无人机作战场景已为时不远。
综上所述，蜂群无人机技术经历了从理论提出到技术积累，再到实际应用的快速发展。随着技术的不断进步，蜂群无人机将在未来战争中发挥更加重要的作用。
1.2 作战特点
无人机蜂群作战是指由大量无人机以群体形式协同作战，通过信息共享和协同行动，共同执行对敌方目标的侦察、干扰和打击等任务，其作战模式可根据作战需求和环境因素灵活调整。无人机蜂群作战的特点主要体现在以下5个方面。
（1）协同作战能力：无人机蜂群通过先进的通信技术和自主导航算法，能够实现高度协同的作战行动。这种协同不仅体现在信息共享上，还体现在任务分配和策略调整上。它们可以作为一个整体执行复杂的侦察、打击和干扰等任务，大大提高了作战效能。
（2）数量优势：由于无人机蜂群通常由大量小型无人机组成，因此具有数量上的优势。这种数量优势不仅显著提升了其在对抗环境下的生存能力，还为实施“饱和攻击”创造了条件。即使部分无人机发生故障或被摧毁，整个蜂群仍然能够继续执行任务。
（3）低成本高效益：无人机蜂群采用小型、低成本的无人机，降低了整体作战成本。同时，通过分布式任务执行，可显著提高任务完成速度和效率。这使得无人机蜂群在持续打击和消耗战中具有更强的成本效益。
（4）去中心化分布：无人机蜂群的去中心化分布特点使得系统更加灵活和稳健。在作战过程中，任何无人机都可以作为中心节点，根据战场态势和作战需要动态选择。这种去中心化的结构进一步提高了系统的灵活性和适应性。
（5）多功能性：无人机蜂群可以根据任务需求进行模块化设计，快速更换任务载荷。这使得它们能够执行多种作战任务，如侦察监视、电子干扰和火力打击等。同时，通过信息交互和协同处理，无人机蜂群能够形成远超单架无人机简单叠加的体系作战能力。
综上所述，无人机蜂群以其独特的协同作战能力、数量优势、低成本高效益、去中心化分布以及多功能性等特点，成为现代战争中一种极具潜力的作战手段。
1.3 未来趋势
无人机蜂群作战已经从概念走向实战，并在多场局部冲突中取得显著成效。展望未来，该技术将呈现以下6个主要发展趋势。
（1）高度智能化与自主性：随着人工智能，特别是深度学习与群体智能算法的不断进步，无人机蜂群将实现更高程度的智能化和自主性。通过先进的算法和深度学习技术，无人机将能够更准确地识别目标和规划飞行路径，并在复杂环境中自主决策，从而大幅提升任务执行效率和安全性。
（2）通信与协同能力的增强：未来，无人机蜂群之间的通信将更为高效和稳定。通过优化数据链技术和通信协议，无人机能够实现实时且低延迟的数据共享和任务协同，确保在复杂多变的环境中仍能保持一致性和协调性。这将为无人机蜂群在军事领域的应用提供有力支持。
（3）安全性能的提升：随着技术的不断成熟，无人机蜂群的安全性能将得到显著提升。通过加强网络安全防护、优化飞行控制系统和提升能源效率等措施，无人机将能够更好地应对黑客攻击、信号干扰和能源短缺等挑战。同时，通过引入冗余设计和故障自修复技术，无人机在遭遇单点故障时仍能继续执行任务，确保任务的连续性和可靠性。
（4）全域无人系统扩展：各国正在探索“空-海-天”多域蜂群协同作战，并拓展蜂群战术的应用场景，如智能侦察、精准打击以及电子战。
（5）量子通信与抗干扰技术突破：未来蜂群技术将重点强化通信鲁棒性和抗干扰能力，以应对战场复杂环境。
（6）自杀式无人机蜂群规模化：自杀式无人机如今已成为蜂群战术的核心部分，通过廉价、大规模的攻击改变传统战争模式，这种无人机群已在中东和乌克兰战场得到广泛应用。
2典型作战样式
2.1 有人/无人协同作战
无人机蜂群可以广泛应用于侦察与情报收集、目标精确打击、干扰与反制、战场保障与支援等场景。目前，无人机在战场环境感知和态势自动理解方面的能力尚不能替代人的思维和判断，难以满足复杂作战环境对无人作战系统高度自主和智能性的要求，采用有人/无人协同作战方式更有利于执行战略纵深攻击等典型任务。
有人驾驶战斗机和无人机协同组网作战示意如图1所示。这种作战方式改变了过去二者分离使用的局面，通过将有人驾驶战斗机与具备自主作战能力的无人机有效集成，能够借助有人机的网络节点能力，充分发挥无人机的机动性优势，完成协同作战，提高整体作战效能。
图 1 有人战斗机和无人机协同组网作战示意
上述协同组网作战样式可应用到以下作战场景。
（1）有人/无人协同防御性制空作战场景：有人战斗机与数十架乃至上百架低成本无人机协同对空拦截作战。低成本无人机与有人机等协同，发挥“外置弹舱”作用，在预定空域内拦截敌方高端制空作战装备，遂行战斗区域巡逻、区域防空、要地防空、空中高价值目标防护等防御制空任务。
（2）规模化持久压制打击作战场景：将低成本无人机与有人机等协同，规模化出动、长时滞空，利用机载辐射源感知、光电传感器搜索或接收其他作战单元引导信息等方式，压制打击敌军防空力量，摧毁停放的飞机、防空阵地以及车辆装甲等机动目标，遂行防空压制和制空突击等任务。
2.2 纯无人机之间的协同作战
纯无人机之间的协同作战基于一定智能化水平的无人机编组，通过模拟生物集群行为，采用去中心化管理方式，实现高度智能与自主的协同作战。利用低成本无人机可构建“蜂群”作战体系，根据任务需求在系统内配置侦察探测、电子干扰、信息处理和火力打击等多种任务模块，形成集多种能力于一体的复合空中编队。该系统依托大规模组网、广域覆盖、灵活部署和强抗毁性等优势，实现无人机间的实时数据共享、多机组网、协同配合，并在操作员引导下，完成区域搜索攻击、侦察压制等多种作战任务。
在多无人机蜂群作战中，指挥员的作用在战前和战后至关重要，而在战斗过程中的重要性则显著下降。指挥员在战前的主要任务是明确作战任务和约束条件、制定作战规则；在战后的主要任务是总结经验教训、分析数据并优化规则。在战斗过程中，指挥员基本处于监控状态，但保留其必要时进行干预的能力。
3面临的挑战及密码防护需求
3.1 面临的挑战
无人机蜂群系统的不同作战样式均面临着复杂多变的安全挑战，主要如下。
（1）有人/无人协同作战样式：依赖测控链和任务通信链，存在被敌方无线侦听、信息泄露、无线网络攻击、指令欺骗等风险。
（2）纯无人机蜂群作战：按预设程序执行任务时依赖导航系统，存在被敌方导航干扰和导航诱骗等风险。
（3）集群/蜂群作战和有人/无人作战样式：依赖自组织网络与数据链，存在被敌方干扰阻塞网络、仿冒节点接入、欺骗信息注入等风险。
（4）智能化、自主化、协同作战样式：依赖智能化决策算法，存在算法学习框架被攻击、数据投毒攻击、算法模型逆向攻击、对抗性样本攻击等风险。
3.2 密码防护需求
战场网络无线攻击方式已经从单纯的频谱压制和信号侦听，发展为针对电波信号、通信链路、网络组网、业务数据及信息系统的全方位立体化攻击与灵巧精确攻击。攻击能力已从简单的信号阻塞与信息截获，演变为信号精确干扰、链路协议分析、虚假信息注入欺骗及全面的网络控制，由单点突破向“骗网”“控网”“瘫网”发展，通过破坏无线传输系统可用性，来取得战场制信息权。无人机蜂群作战系统任务复杂、通信模型多样，面临多重风险，仅依靠传统的抗干扰手段难以对其提供全面保护，因此需要从密码防护的角度为作战系统提供防护能力。具体而言，蜂群作战系统从自组网通信保密、高效密码保障、装备抗失控等方面，对密码防护提出了一系列的需求。
3.2.1 自组网通信保密需求
无人机蜂群作战系统中的有人平台与无人机蜂群之间通过自组网进行通信，传输对无人机的控制信息和无人机回传的态势、侦察、打击等信息。有人平台通过自组网对无人机蜂群进行飞行控制；蜂群内各无人机之间则通过自组网进行协同通信。在作战过程中，通信网络的各个环节均可能面临安全威胁，每一个网络连接都可能成为一个攻击点。因此，蜂群系统中的每一个分布式节点需要设计针对性的密码防护机制，确保信息传输过程的机密性、完整性，并具备抗重放能力，从而应对敌手的截获、诱骗等攻击手段。
3.2.2 高效密码保障需求
无人装备具有高机动性和作战灵活的特点。在作战过程中，随时会面临作战系统的开设、重组和撤收，加之蜂群系统涉及的装备量大，要求其在各作战阶段均能做到快速响应和部署。这些特点对蜂群密码装备的密码保障提出了更高的要求，即密码系统需具备快速部署、快速启用和高效运维等能力。
3.2.3 装备抗失控需求
无人机蜂群在执行纵深突击任务时，常通过抵近光电侦察、静默无源侦测、靠前纵深探测和攻击作战等方式潜入敌方控制区域，极易受到敌方攻击，存在被诱骗或捕获的风险。因此，需要设计全面的防护手段，降低无人机失控的风险，并确保在个别无人机失控的情况下不影响整体任务的执行。
4 密码防护思考
4.1 防护模型
根据无人机蜂群系统面临的威胁和防护需求分析，建立无人机蜂群系统的密码防护能力模型，如图2所示 。
图 2 密码防护能力模型
无人平台自身必须具备一定的安全防御能力，安全可信的无人平台是任务可靠执行的基础。无线信号的可靠传输和网络安全是无人系统稳定运行的关键，而任务指令的准确传达是任务成功的前提。此外，在无人机蜂群作战中，无人机蜂群常以数量换取质量，因此高效的密码管理保障能力是快速形成战斗力的基础保障；同时，较高的失控风险要求无人系统具备体系化的抗失控能力，以维持整体作战效能。
4.2 设计思考
无人机蜂群作战系统需要使用许多技术手段包括人工智能和安全算法等，来增强防御能力，以保证任务的成功执行。本文从无线通信链路和组网安全、密码资源保障以及抗失控体系3个方面，简述在无人系统密码防护设计方面的一些思考。
4.2.1 无线通信链路和组网安全
针对无人平台与指挥控制中心以及无人平台间无线通信链路面临的监听攻击、信息注入攻击、网络攻击等威胁，应从以下3个方面开展防护设计：（1）构建基于密码的物理门卫式防护机制，在无人机系统链路层建立第一道防线，做到防无线接入攻击，与系统上层的安全防护和平台的可信防护共同构建完整的无人机系统安全防护体系；（2）通过链路加密、接入认证、防篡改和防重放等技术手段，增加无人链路通信和组网的安全性；（3）对任务指令与参数进行加密和鉴权，确保任务指令正确传达。
4.2.2 密码资源保障
无人机作为一类特殊的武器平台，具备快速部署、高速机动的作战特点。为满足密码资源快速保障的需求，可以考虑：（1）通过专用的密码管理设备为蜂群密码装备提供资源的集中批量加注；（2）通过无线链路构建密钥在线分发通道，以提升分发效率；（3）通过预置密钥实现任务过程中装备免维护。通过上述防护手段，可实现灵活高效的密码管理保障，增强系统的综合保障能力。此外，还可以对密码资源保障与系统作战参数进行一体化设计，使其随系统作战参数装定流程同步完成，从而进一步提升保障效率。
4.2.3 抗失控体系
极大的失控风险要求无人系统具备体系化的抗失控能力。为了实现蜂群无人机“可丢弃”的作战特征，从以下6个方面开展抗失控设计：（1）采用密码算法对导航信息进行加密防护；（2）将工作密钥按照蜂群作战编队进行分割，确保个别密码机失控后，不会影响其他蜂群作战编队密码机的安全性，同时减轻失控后更换密码资源的工作量；（3）结合任务规划，一次任务更换一次密钥，并对使用后的密钥进行删除，保证密码机的前向安全性；（4）依靠自身开展物理防护和电磁泄露防护；（5）采用具备芯片防探测和抗能量分析能力的专用芯片；（6）采用遥控销毁、时空围栏销毁、运行异常销毁、倒计时销毁等多种应急销毁手段，确保密码资源安全。通过上述防护手段，可确保即使个别无人机失控，其影响也能被有效隔离，从而保障蜂群整体任务的连续性。
4.3 关键技术
密码防护技术和手段对增强无人系统的安全保密能力至关重要。随着无人系统智能化程度的提高，需在其密码防护方面实现以下关键技术的突破。
4.3.1 无线通信链路和组网安全关键技术
针对无人平台与指挥控制中心以及无人平台间无线通信链路面临的监听攻击、信息注入攻击、网络攻击等安全威胁，需研究物理层安全波形、自主动态组网加密、多通道加密、轻量化动态安全认证等关键技术，为智能无人作战平台通信网络提供安全保障。
4.3.2 智能载荷安全保密关键技术
针对无人系统智能载荷面临的数据、算法和软件安全风险，需重点研究对抗样本攻击防御、智能模型参数加密与防窃取等关键技术，保障AI框架、算法、芯片及训练数据的安全。
4.3.3 密码资源保障关键技术
密码资源保障关键技术用于为无人作战系统的安全保密系统提供管理保障支撑，需研究密码资源智能化自适应保障、智能系统密码装备管控、安全保密态势感知与呈现、安全保密态势监测预警、密码设备系统抗失控等关键技术。
4.3.4 协同组网智能自适应加密关键技术
通过对协同组网人工智能算法、智能密码策略自动生成、密码组件动态切换、有人无人协同组网密钥管理实现等技术路线的分析，采用密码与通信一体化设计，增强无人密码装备对通信质量的感知能力；基于人工智能算法设计高效的密码服务配置策略，实现密码服务随通信信道质量和任务属性信息的自适应调整，支撑有人机与无人机之间以及无人机之间的自适应通信加密。
5 结 语
无人机蜂群技术的快速发展，使得各国可以借此获得未来战争的主导权，因而受到高度重视。完备的密码防护体系是确保无人机蜂群作战系统充分发挥其战斗力的重要保障。本文分析了无人机蜂群作战面临的主要威胁和密码防护需求，并探讨了相关的密码防护设计思路和需突破的关键技术，以期为无人机蜂群作战系统的安全保密体系构建提供参考。
来源：信息安全与通信保密杂志社
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