암호화된 우주 인터넷이 미 우주군 하이브리드 아키텍쳐의 핵심이 될 것

미 국방부는 다중 궤도에 군사 및 상업용 위성을 포함하는 미래의 "하이브리드 우주 아키텍처"를 향한 첫발을 내디뎠다고 관계자들이 말했다.

하이브리드 우주 아키텍쳐 개념은 브레이킹 디펜스가 처음 보도한 우주군 사령관 제이 레이몬드 장군의 '엔터프라이즈 위성 커뮤니케이션 비전 2020'의 성장판이다. 그리고 군사 사용자를 위한 공간 기반 인터넷의 개념을 검증하기 위한 다양한 실험 노력이 그 이후로 계속되고 있는 반면, 국방부와 우주군은 최근에야 그 개념을 완전히 수용하고 그것을 입증하는 데 필요한 능력을 설계하고 개발하기 위한 전체적인 노력을 조정하기 위해 움직였다.

관계자들은 브레이킹 디펜스에게 우주군 우주전투분석센터(SWAC), 국방혁신부대(DIU), 공군연구실(AFRL), 우주개발청(SDA)은 현재 이 잠재적인 혁명적인 노력에 협력하고 있으며, 이는 다시 공중, 육지, 바다, 우주 및 사이버 영역을 넘나드는 미래의 정보 중심 전쟁을 위해 JADC2(Joint All Domain Command and Control)를 가능하게 하는 열쇠가 될 것이라고 말했다. .이 개념은 고도로 암호화된 군사 별자리, 동맹국이 제공하는 보안 수준이 약간 낮은 SATCOM, 기밀이 아닌 상업 위성군 등 위성 통신 네트워크의 동심원을 볼 수 있다.

최근에 SWAC는 이 개념을 위한 중요한 공간 데이터 전송 "포스 디자인"을 개발하는 데 진전을 이루었다. 한편, DIU와 AFRL의 프로젝트는 서로 다른 SATCOM 네트워크를 함께 패치할 접착제를 설계하고 있으며, 바로 지난 주에 구체적인 단계도 발표했다고 관련 관계자들은 말했다.

DIU의 로건 심민은 7월 7일 인터뷰에서 브레이킹 디펜스에게, 그리고 SDA가 이미 전송층이라고 불리는 지구 저궤도에 있는 작은 위성군을 발사하여 고속, 저지연, 인터넷 통신 가능 데이터 통신을 가능하게 하는 한편, 이 위성들은 사실상 선택된 상업용 SATCOM 위성들은 물론이고 모든 다른 궤도의 국방부 통신 위성을 연결할 더큰 네트워크의 네트워크의 네트워크 노드중 하나가 될 것이라고 밝혔다. 

그는 "우리는 SDA와 그것이 계약하고 있는 상업적 파트너들과 자주 논의해 왔습니다"라고 말했다. "이것은 확실히 하이브리드 공간 아키텍처에서 매우 중요한 부분이 될 것입니다."

SDA 대변인은 언론 시간까지 논평이 없었다.

SWAC가 2024년도 예산안을 통보하기 위한 전력 설계

사라 밥콕 SWAC 대변인은 이메일에서 "SWAC의 포스 디자인은 DIU의 의견을 바탕으로 2024 회계연도 예산을 알리기 위한 것"이라고 밝혔다.

그녀는 "SWAC는 국방 혁신 유닛과 제휴하여 국방부가 '아웃터넷'이라고 불리는 것에 대해 상용 서비스와 인프라를 사용하는 데 있어 역할을 이해하는 데 도움을 주었다"고 말했다.

밥콕은 힘 설계 노력이 반복적이고 점진적으로 발생한다고 설명했다. 지금까지 센터는 공간 대 공간 및 공간 대 지면 데이터 통신 링크에 대한 "초기 포스 설계"를 완료했다.

그는 "초기 Force Designs는 Space-Space 및 Ground-Space 정보 전송 프레임워크의 대규모 토폴로지에 초점을 맞춰 특정 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 통합되지 않은 전용 네트워크를 구축하는 이전의 함정을 방지했습니다. 후속 강제 설계는 협대역 및 광대역 사용자를 포함하기 위해 이 통합 아키텍처의 특정 요소에 초점을 맞추고 있다"고 말했다.

밥콕은 DIU의 역할은 우주군이 협력할 상업용 우주 통신 회사를 찾아 하이브리드 아키텍처를 만들고 그들의 능력과 기술을 가장 잘 통합하는 방법을 찾는 데 도움을 주는 것이라고 설명했다.

그는 "지역 사회 전반의 상업 조직과 협력하기 위한 DIU의 고유한 DoD 헌장은 상업 투자와 그 진로를 파악할 수 있는 파트너를 제공합니다. 고위 지도자들이 전달한 바와 같이, Space Force는 필요에 따라 (특히 5G 아키텍처로의 우주 통합과 함께) 우주에 대한 상업적 투자를 활용하기를 원합니다."라고 설명했다. "정보 전송의 용량 및 성능 향상과 같은 이점은 현재 및 신흥 상용 SATCOM 및 스페이스 [데이터] 운송 회사를 통해 실현할 수 있습니다."

DIU-AFRL 하이브리드 우주 아키텍처 이니셔티브

DIU와 AFRL의 Space Vehicle 부서는 지난 주 말 "국제 동맹국 및 파트너를 포함한 상업, 민간, 군사 사용자들에게 우주 영역 전반에 걸쳐 글로벌하고 유비쿼터스하며 안전한 인터넷 연결을 제공하기 위한" 하이브리드 스페이스 아키텍처(HSA) 프로그램에 따라 네가지 초기 계약을 발표하면서 이 노력에 대한 더 자세한 내용이 밝혀졌다.

HSA 프로그램을 관리하고 있는 심민은 새로운 계약인 알리아, 안두릴, 아틀라스, 그리고 엔베일은 "하이브리드 게이트웨이 위성"이라고 불리는 이전의 노력에 따라 AFRL로부터 자금을 지원받고 있다고 말했다. 그 노력 아래, 계약자들은 "이러한 다양한 통신 아키텍처를 시험할 자유 비행 위성에 탑재물을 제공할 것"이라고 그는 말했다.

AFRL 대변인은 7월 12일 브레이킹 디펜스와의 이메일에서 이 같은 노력은 연구소의 소형 위성 포트폴리오 팀의 권한에 속하지만 DIU 보도자료에 담긴 내용 이상의 언급은 시기상조라고 밝혔다.

이 연구소는 스페이스X의 스타링크와 같은 상용 공간 기반 인터넷 서비스가 어떻게 상용 공간 인터넷을 이용한 방어 실험(DEUCSI)이라는 프로젝트 하에 모든 도메인 운영을 향상시키기 위해 사용될 수 있는지를 이해하기 위해 2019년 실험을 시작했다. 이 프로젝트는 당시 공군 인수 총사령관 윌 로퍼(Will Roper)가 이 서비스의 첨단 전투 관리 시스템 이니셔티브를 통해 "군사적 사물 인터넷"을 구축하기 위한 노력의 일환이었다.

그리고 4월 12일 AFRL의 Space Vehicles 부서는 RAPID(Rapid Architecture Prototypeing and Integration Development)는 소형 위성과 미래의 하이브리드 우주 아키텍처에 대한 연구를 목적으로 하는 새로운 RAPID 연구실을 열었다.

부서의 통합 실험 및 평가 부서를 이끌고 있는 존 루미나티 대령은 4월 22일 브레이킹 디펜스에 제공된 보도 자료에서 "하이브리드 우주 아키텍쳐의 크고 작은 위성들을 포함하고 있으며, RAPID 연구소는 국가의 우주 우선 순위를 높이는 데 가치가 있는 것으로 입증된 AFRL의 소형 위성 개발에 대해 확장할 것입니다,"라고 말했다.

심민은 DIU가 인터넷 클라우드 제공자들에게 "다음 달 안에 3개의 상이 기다리고 있다"는 것과 동시에 "큰 노력의 선"에 자금을 지원하고 있다고 말했다. 계약은 고도로 기밀화된 것부터 기밀화되지 않은 것까지 다양한 수준의 데이터 보안을 유지할 수 있도록 새로운 혼합 아키텍처를 설계하는 방법에 초점을 맞출 것입니다. 예를 들어, 계약업체들은 서로 다른 유형의 위성 노드 간의 상호 작용을 자동화하기 위해 "네트워크 조정 모듈"을 살펴볼 것이라고 그는 말했다.

"이 소프트웨어 정의 네트워크는 우리가 다른 위성 네트워크에 통합할 수 있을 만큼 충분히 일반적이게 될 것이며, 위성 간 및 우주와 지상의 연결뿐 아니라 공중과 바다의 플랫폼에도 제공할 수 있는 게이트웨이 위성을 포함할 수 있을 것이다"라고 심민은 말했다.

4가지 주요 기능

DIU는 지난 10월 HSA 이니셔티브에 따라 첫 번째 공지를 발표했다. 7월 7일 발표에 따르면, 이 노력은 네 가지 기술적 추진력을 가지고 있다.

다중 경로 통신. "지구 저궤도, 지구 중궤도, 정지궤도, 시스루너 공간 전체에 걸쳐 다양한 통신 시스템을 통합하기 위해서는 강력하고 안전한 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)가 필요할 것입니다. 현재 이러한 통신 시스템 간의 통신은 제한되어 있습니다. 이 SDN은 링크 가용성을 예측하고, 무선 주파수와 광빔 포인팅을 관리하고, 트래픽 정체를 완화하기 위해 신중한 네트워크 조정을 유지해야 합니다."

다중 소스 데이터 융합. "이미 우주 자산과 지상 인터넷을 통해 사용할 수 있는 광범위한 센서가 있습니다. 효율적인 저장 및 신속한 검색을 위해 이 데이터를 융합하려면 공통 데이터 표준과 인터페이스가 필요합니다. 또한 운영자 교육 비용을 최소화하면서 센서 배열을 최대한 활용하려면 데이터 수집을 관리하기 위한 공통 명령 및 제어 인터페이스가 필요합니다."

클라우드 기반 분석. "확산된 센서 데이터의 유비쿼터스 가용성은 상업, 정부 및 군사 용도에 걸쳐 인공지능 및 기계 학습 애플리케이션에 무한한 새로운 기회를 열어준다. 클라우드 컴퓨팅의 새로운 패러다임을 통해 대규모 서버 팜에서 궤도(또는 달) 에지 컴퓨팅 하드웨어, 소규모 장치 네트워크에 걸친 분산 프로세싱에 이르기까지 사용 가능한 컴퓨팅 용량이 있는 곳이면 어디서나 원시 데이터를 실행 가능한 인텔리전스로 처리할 수 있습니다."

가변 트러스트 프로토콜. "분산 통신은 시스템이 개별적으로 손실된 링크와 노드를 수용할 수 있기 때문에 네트워크 복원력을 제공합니다. 우리는 늘어난 액세스 포인트를 통해 취약성을 도입하지 않도록 해야 합니다. 링크 및 엔드 투 엔드 양자 저항 암호화, 신뢰할 수 있는 암호 키 배포, 제로 트러스트 연속 인증 및 데이터 무결성 대장을 포함한 업계 골드 표준을 준수해야 합니다. 광범위한 참여 네트워크 때문에, 각 링크와 각 노드는 아키텍처 내에서 관찰된 동작에 기초하여 동적으로 신뢰 점수를 할당할 것이다. 그런 다음 트래픽은 민감도와 적시에 따라 기본 설정 링크를 통해 라우팅될 수 있습니다."

심민은 DIU의 프로젝트 완료 기한은 보통 24개월이지만, 첫 번째 HSA 계약에 관련된 많은 소프트웨어 도구들이 상업적으로 이용 가능하기 때문에, 1년 안에 궤도에서 일부 테스트를 하는 것이 가능할 것이라고 말했다.

DIU의 보도자료에서 심민은 "인터넷이 지구 밖으로 이동할 때"라고 요약했다. "우리가 ARPANET의 초창기에 인터넷의 모든 사용을 상상할 수 없었던 것처럼, HSA의 범위는 거대하고 혁명적입니다."