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《近地軌道飛行物發送信號引爆電子設備的可行性研究》

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近日,國際恐怖主義集團“以色列國”悍然發動針對平民、不加區別的,利用通信設備埋設爆炸物制造的恐怖事件。此舉很明顯違反《禁止或限制使用地雷、誘殺裝置和其他裝置的議定書》,舉世震驚。這一國家恐怖主義行為在充分說明“以色列國”恐怖組織邪惡本質的同時,也為通信和信息化設備安全性提出了更新的挑戰,嚴重損害了全世界所有人的合法權益。


本文僅討論利用近地軌道飛行物,包括但是不限于人造衛星、空間站、亞軌道飛行器、電離層空飄氣球等,向目標區域廣播特定數字代碼信號,以引爆預先投放的偽裝誘殺裝置的可能性,不構成教唆、指導、指示。此種行為是明確無誤的反人類行為,是確鑿無疑的恐怖主義行為,本文只是為防御防范此種傷害提供思路。

眾所周知,在最近的20年,通信和電子技術經歷了一次飛躍式的發展。短短20年間,通信系統從固定電話網過渡到移動通信網,模擬信號全面切換為數字信號,并經歷了FDMA、GSM、3G、4G、5G一共五代數字信號移動通信系統進化,同時普及率也逐步提高日趨接近甚至超過100%。

隨著物聯網的發展,大量其它設備也具有了通信、信號收發能力,包括但是不限于家用電器、交通工具、城市公共設施等。

利用近地軌道、亞軌道飛行物向這些具有信息收發能力的設備定點投放或者廣播播發引爆信號,以引爆其中提前內置的爆炸裝置,是完全可以做到的。本文將分別從發送端、接收端、爆炸或其它裝置預置、可能的恐怖主義襲擊行為四個方面分別討論其可行性。

1

發送端

1、引爆代碼長度。

廣播引爆信號以全部引爆所有預置了爆炸裝置的設備,當然談不上什么“代碼長度”,只要是經過特殊編碼、具備可識別性的代碼都是可以用的,問題在于怎么讓它“具備可識別性”。這里有兩種手段:

一是采用常用通信頻段的普通編碼。

這個需要的代碼長度比較長,或者需要做特殊的雙向溝通,比如“三次握手”。

假設有一個引爆代碼(2進制碼)是10010101110100100010110101001101,但是正常通信中也有可能出現這個代碼,這樣就會誤觸發引爆了,從而提前暴露。

但是這時候如果設備收到這個代碼,會向發送端回復一個代碼,10000001;

發送端接收到這個10000001,再發送一個代碼,01111110;

設備收到這個回復以后再引爆,這就叫“三次握手”,但是如果這個鏈條中有一環沒有通,那么又會導致引爆失敗,可靠性就會降低。

怎么辦呢?我們提高這個引爆代碼的特殊性,讓普通通信中不可能出現就行了。一種當然是編碼規則上面想辦法,另一種就是:

二是采用不常用的通信頻段發送特殊編碼。

比如我們常用的4G信號,無線電頻率在2350MHz左右。這時候如果天線收到一個2600MHz的信號,它本身也會有反應,頻段接近天線本身是可以收到的。但是這個2600MHz會在基帶芯片里面一個叫做“帶通”的設備里面被過濾掉。


在基帶芯片做手腳,增加一個特殊的帶通電路,把這個過濾丟棄的信號也識別了,就可以專門識別出引爆信號。

總之,以二進制編碼為準,2^34=17179869184。這意味著僅僅需要34位二進制代碼,就可以覆蓋當前地球上所有人以及所有的聯網設備。而目前幾乎所有電子設備的底層代碼長度都是64位的,也就是說,目前不管是IP地址還是設備內部邏輯電路,理論上都是支持精確引爆任意一臺設備的。

2、引爆信號場強。

目前具有直接衛星通信能力的手機已經不少了:


由此可見,手機直接與衛星取得通信聯絡是完全可行的,現有的的普通通信衛星就可以辦到。

問題在于目前大多數手機要想與衛星通信,都必須要“對星”,也就是讓天線的主瓣對準衛星。這種天線一般都是相控陣原理天線,需要一個調整主瓣對準衛星的過程,那么不需要對星的情況有沒有可能直接單向接受衛星信號呢?

可以的,GPS衛星信號就不需要對星也能收到,每個人的手機都可以。


不經對星也能隨時接收GPS信號,GPS衛星L1頻段的頻率為1575.42 MHz,L5頻段的頻率為1176.45 MHz,證明近地軌道衛星是具有發送微波頻段的廣播信號,并被便攜式設備接收到的。

綜上所述,近地軌道衛星、空間站是具有長時間持續發送微波頻段、64位以內特殊編碼能力的,天線、供電能力、系統原理都不存在任何障礙和無法克服的困難,現在就已經廣泛應用了。這樣看來軌道更低的亞軌道飛行器(高超音速飛行器)、高空空飄氣球、中空無人機等,因為距離更近,很顯然辦到這點事情更輕松。

2

接收端

如前所述,即使是最為便攜輕便的手機也是已經具備了隨時隨地接收低軌道衛星信號能力的,這里不再贅述,只談一談可能接收信號的其它接收端。

1、汽車

當前汽車具有信號收發能力不是什么新鮮事,車機系統具有4G以上通信、GPS定位能力也非常常見。


如圖所示,該車機系統正在運行定位導航功能,必然具有:

1)GPS定位能力;

2)互聯網通信能力(下載實時地圖)。

目前的汽車尤其是新能源智能化汽車,車機系統與汽車本身已經高度交聯,包括方向盤、油電門、剎車、發動機、電動機、底盤等重要系統早已實現了智能化控制。這一點不管是油車還是電車都是如此,具有L2級以上自動輔助駕駛功能都已高度交聯;

L1級輔助駕駛則基本上已經是標配,其中很多屬于國際標準或者國家標準,比如ABS防抱死功能。

理論上,ABS系統是具有讓剎車失效的能力的。

ABS系統工作原理是短暫間歇性降低制動力。在蓄意制造事故的目的下,是有可能使ABS制動電磁閥始終處于阻斷位置,導致無論駕駛員如何操作都無法提供足夠制動力,從而導致剎車失效。或者長期保持低制動力制動,導致剎車片與剎車盤長時間摩擦產生巨大熱量,蓄意制造熱衰減失控。或者兩種手段復合使用。


這里只是指出當前車載自動系統的普及率的一種最極端情況,至少你的車要有ABS吧?實際上車輛上的自動裝置還有很多,在車載計算機具有通信能力的前提下,都有可能通過預先設置——信號觸發的機制蓄意制造事故。

2、家用(商用)電器

主要指智能家居電器,如空調器、洗衣機、冰箱等,這些設備不大可能依靠自身導致殺傷,但有可能提前預設爆炸物、污染物等,在特定時刻制造恐怖襲擊事件。

有幾個地方是很容易提前放置爆炸物、污染物的。

1)洗衣機配重

家用滾筒洗衣機要想穩定工作,必然會有配重,說白了就是一大坨水泥磚。這坨水泥磚是可以藏匿威力巨大的爆炸物的,本身很重又是澆筑凝固的,往里面塞一個爆炸物再容易不過,甚至可以完全消除揮發性氣味導致無法檢出。

2)空調室內機蒸發器

蒸發器是全金屬結構,可以完全屏蔽X光探查。


在蒸發器連接部位提前放置微型毒、生化物質,在物聯網信號下觸發釋放形成室內氣溶膠是完全可行的。當然這里不是說的家用空調,而是商場、車站、機場等地的大型空調設備。例如在機場空調的蒸發器中預先放置炭疽桿菌孢子


空調本身就要吹風,很容易形成氣溶膠導致大范圍吸入直接進入肺部,不知不覺之間通過交通樞紐大范圍傳播。

3、大型物聯網系統

如城市交通管理系統、鐵路交通管理系統、“車路云”一體化智能駕駛系統(L3級),乃至于船舶航運、空管等采用了物聯網技術的系統,都有可能被利用為武器。

比如航空業使用的儀表降落系統(ILS系統),在天候不佳、視野不良的盲降中就有可能被篡改,使飛機不知不覺中成為武器,攻擊地面目標


使ILS信號稍微低于正常下滑道,可導致視線不良的飛機在接近決斷高(僅有數十米)的時候才看到地面,這時候往往已經來不及了,跑道兩側高樓就已經可能高于這個高度。此外還可以在航空業內的GPS設備、發動機、高度表、空管雷達、應答機等方面做很多手腳,導致至少包括自動避碰(TCAS)系統失效空中相撞、誤判高度可控飛行撞地、發動機不受控等飛行安全事件。

總之,“以色列國”此次恐怖主義襲擊,破壞的是人們對于通信設備、物聯網設備的廣泛信任,是對人類歷史長達70年技術發展的顛覆性摧毀。從二戰以來不斷發展的自動化技術,在此次襲擊中是最大的受害者,自動化、信息化進步將會遭到嚴重毀滅性打擊。

更令人恐懼的是這種恐怖主義行為很可能是復合使用的。

舉一個例子:

利用大數據系統精準定位同一趟航班的所有特殊型號手機,例如某梨子手機,并發送引爆信號導致該趟航班所有梨子手機同時爆炸引發客艙大火;

在機組忙于處理客艙大火的同時,悄悄篡改高度表信息,通過提前預置在無線電高度表、氣壓高度計、GPS系統中的設備,同時給出錯誤的數據;

引發或者觸發某個操縱系統失效,如發動機節流閥、翼面、舵面;

以上操作會立刻導致情況復雜程度遠遠超出人類處理能力上限,導致飛行員“超飽和失能”,失去操縱能力。一邊是操縱桿突然變得極為沉重,一邊又是機艙大火,同時還有相互矛盾甚至錯誤的數據,機艙協助還突然減少,副駕駛和空乘可能會忙于滅火導致機長一人既要駕駛飛機又要與地面聯系還要搞清楚到底發生了什么,這已經遠遠超出人類能夠處理的極限。

以上只是幾個簡單的例子。

3

爆炸或其它裝置預置

這就為供應鏈安全提出了巨大的挑戰,甚至有可能已經超過了當前人類社會的承受極限。第二方供應鏈突然變得極為不可靠,充滿了危險和不確定因素,貿易自由和全球化遭遇的是一次底層打擊

很顯然,要完全避免以上恐怖主義襲擊可能性,只能是從供應鏈源頭開始,到最終產品以及產品服務,全部掌握在自己手里。供應鏈中任何一部分落在別人的手里,都是有可能通過預置爆炸物、污染物或者預設觸發條件導致失效的方式,制造恐怖襲擊的。

1、預設爆炸物、污染物

與直接的爆炸物不同,生化污染物體積更小更隱蔽甚至可以做到幾乎不使用金屬部件,探查發現的難度急劇上升。

一個最簡單的例子:

用聚氯乙烯薄膜包裹炭疽孢子,偽裝成“熱感應器”等原件,放置在空調出風口附近。一旦觸發可以急速加熱該元件導致聚氯乙烯泡沫破裂,炭疽孢子在出風口形成氣溶膠導致大面積吸入。

2、系統原理層面預設安全漏洞

機械和電子設備使用不當造成安全事故甚至是大規模殺傷性安全事故不是什么很難的事情,你現在就去把你家里空調機的冷凝器蒸發器砸了,里面的雪種泄露出來也能把你熏一個半死。

破壞機械和電子設備的正常工況,很容易制造大規模恐怖事件。

一個簡單的例子:

某“愛迪生”牌電動汽車具有自動剎車功能,其剎車助力系統確定可以遠程失效的。某一時刻在高速公路上發送觸發信號導致全部“愛迪生”牌汽車全部剎車失去助力,大多數駕駛人不知道全力踩剎車是可以剎停的,即使知道也有不少人沒有這個力氣,有這個力氣的,座椅姿態位置不對也用不上這么大的力氣。

結果就是一國的高速公路瞬間陷入癱瘓,全國高速公路大堵車。


4

可能的恐怖襲擊行為

目前很難說有沒有恐怖組織預置了爆炸、污染物,或者刻意設置了安全漏洞,更沒法說清楚到底有多少這種爆炸污染物和安全漏洞。

至于利用這些安全漏洞或者預設爆炸污染物,能夠制造什么樣的大規模恐怖主義襲擊,那就更不好說了,有些民族、有些人的邪惡,是遠遠超出你想象力極限的。“以色列國”長期以來就是恐怖襲擊的鼻祖、大師,這次襲擊出乎很多人預料,技術難度卻很低,主要是因為“以色列國”突破下限的能力確實讓人嘆為觀止。

近期本人將會在我的公眾號“龍牙的一座山”連載長篇科幻小說《凜冬》。書中將會詳細描述可能采取的恐怖主義襲擊手段以及應對方式方法,全面展示這種人人自危的未來,以及人類在面對這種倒行逆施中展現出的勇氣與抗爭精神,歡迎大家關注、閱讀。

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作者簡介:龍牙是一名曾在西藏戍邊數十年的退伍軍人,他熱愛文學和寫作,對時政問題、社會新聞有著獨到的見解歡迎關注公眾號“龍牙的一座山”、小號“黃科長銳評”。

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