基于卫星的通信安全：威胁、解决方案与研究挑战综述

得益于领先科技公司引入的创新服务，以及早期 6G 倡议所应对的全球连接目标所能带来的可观影响，基于卫星的通信系统（SATCOM）在产业界与学术界正重新获得发展动力。一方面，新制造工艺与无线电技术的出现有望在保障卓越通信时延、可用带宽、灵活性与覆盖范围的同时降低服务成本。另一方面，应用于 SATCOM 链路的网络安全技术与解决方案应更新，以反映过去二十年间攻击者能力上的实质性进展。然而，商业紧迫性与机遇正引导运营商走向具有挑战性的系统权衡，导致攻击面扩大以及可用安全服务的普遍放松。本文针对上述问题描述了问题，并给出关于部署与运营 SATCOM 系统时面临的链路层安全威胁、解决方案与挑战的全面综述。具体而言，我们将 SATCOM 系统安全的文献分为两大主线，即物理层安全与密码学方案。进而，我们进一步为各主线确定具体研究领域，聚焦于专用安全问题，包括例如物理层机密性、抗干扰方案、抗欺骗策略与基于量子密钥分发方案。针对上述每一领域，我们强调了最关键的技术、特性、优势、劣势、经验教训与未来方向。最后，我们还确定了新兴研究课题，学术界与产业界的进一步探索可由此吸引研究人员与投资者，最终释放泛在卫星通信背后的全部潜力。