Проекты DARPA

Агентство перспективных оборонных исследований DARPA изначально стояло у истоков кибертехнологий и продолжает реализовывать большое количество программ и исследований в этой области. Здесь мы рассмотрим лишь некоторые из них.

7 ноября 2012 г. директор оборонного агентства перспективных технологий США DARPA Регина Дуган заявила, что они будут интенсифицировать усилия по созданию наступательного кибероружия, которое, как и кинетическое, является существенным элементом военной машины США. По мнению программного менеджера агентства Тимоти Фрэйзера, «США и неопознанные враги ведут войну в киберпространстве, в то время как США, в отличие от врагов, несут большие расходы».

Из-за этого бюджет агентства на киберисследования в 2012 г. вырос на 73 %, от $120 до 208 млн. Это вписывалось в «полный спектр кибервозможностей», о котором сказал первый заместитель министра обороны США по политике Джеймс Миллер на прошедшей в начале ноября 2012 г. конференции в Центре стратегических и международных исследований в Вашингтоне. В последующие годы расходы агентства на данные программы постоянно увеличивались.

Самой известной программой DARPA является «План Икс». Она была запущена в 2013 г. и после инженерных решений отрабатывалась на учениях Cyber Guard и Cyber Flag. Программа Plan X ставит задачу помочь военным кибероператорам визуализировать пространство кибербоев и выполнять там миссии на основе устоявшейся киберструктуры и общей операционной картины. Это основополагающая программа кибервойн, где инженеры разрабатывают платформы, которые Министерство обороны будет использовать для планирования, ведения и оценки кибервойн, аналогично кинетической войне. Одним из подрядчиков по разработке выступила фирма Mitre Corporation.

В 2015 г. агентство объявило тендер для программы «Совместные операции в запрещенных условиях» (Collaborative Operations in Denied Environment, CODE) и пригласили участвовать в дискуссиях, направленных на разработку «новаторского» программного обеспечения, позволяющего беспилотным летательным аппаратам работать вместе с минимальным контролем.

Большинство современных систем БПЛА требуют постоянного контроля через телеметрию со стороны специализированного пилота, оператора датчиков и большого количества аналитиков. Эти требования по управлению строго ограничивают масштаб и экономическую эффективность эксплуатации БПЛА. Из-за этого возникают определенные проблемы, связанные с динамикой быстро движущихся целей на большой дистанции в спорных электромагнитных средах.

Программа CODE направлена на создание модульной архитектуры программного обеспечения, которая будет устойчива к ограничениям пропускной способности и перебоям в связи, а также совместима с существующими стандартами и иметь возможность доступной модификации на текущих платформах.

Менеджер по программам DARPA Жан-Шарль Лердэ провел интересную аналогию, сказав, что «так же, как волки охотятся в скоординированной стае с минимальным общением, так и беспилотные летательные аппараты, работающие в режиме CODE, будут взаимодействовать между собой, чтобы искать, отслеживать, идентифицировать и поражать цели, и все под руководством одного человека… Эти возможности в значительной степени повысят живучесть и эффективность существующих платформ в воздухе в сложных условиях».

В июне 2017 г. агентство объявило о новой программе, направленной на поддержание военного превосходства США в будущих боевых условиях. Новое направление было названо PROTEUS – Prototype Resilient Operations Testbed for Expeditionary Urban Scenarios (испытательный стенд-прототип по устойчивым операциям для экспедиционных городских сценариев).

В качестве операционного преимущества DARPA планирует разработать инструменты с комплексной интерактивной виртуальной средой, где будут протестированы концепции усовершенствованного управления боем/командование и контроль (battle management/command and control, BMC2).

Программа преследует две цели. Первой задачей является создание платформы, которая может использоваться на персональных устройствах, позволяя адаптировать состав элементов боя на нескольких командных уровнях, в процессе развития сражения. Джон Пашкевиц, директор программы DARPA, пояснил в докладе, что вооруженные силы США должны обладать «расторопными, гибкими целевыми организациями», чтобы «создавать сюрпризы и использовать преимущества», которые помогут им поддерживать размывание «явного преимущества в городских сценариях прибрежных боевых действий». Программа «будет направлена на усиление инициативы и возможностей принятия решений… экспедиционных десантных команд… путем предоставления им новых инструментов для составления специально разработанных пакетов силовых решений не только перед миссией, но и во время выполнения миссии».

Во-вторых, PROTEUS надеется разработать новый интерактивный виртуальный тестовый стенд, который позволит «морским пехотинцам адаптировать свои системы и тактику быстрее, чем противник», – говорится в отчете. Этот вид инструмента сможет отображать все активы – независимо от их доменов – в определенном районе и определять наилучшие комбинации для их использования», будь то, например, предоставление комбинированной огневой поддержки для морских пехотинцев или предоставление транспорта, чтобы эвакуировать военнослужащих».

Предполагается, что инструмент BMC2 обеспечит в реальном времени информацию о доступных активах тактическому оператору, а также высшим командным эшелонам, что позволит всей команде быть на один шаг впереди.

В начале июня 2017 г. DARPA закончило первый этап программы быстрой легкой автономии (Fast Lightweight Autonomy, FLA), где три группы исследователей в течение четырех дней проводили серию летных испытаний. Используя бортовые камеры и датчики как «глаза», БПЛА могут летать в сложных условиях со скоростью, достигающей 45 миль в час.

Цель состоит в том, чтобы квадрокоптеры безопасно и быстро сканировали угрозы, тем самым устраняя некоторые риски и неопределенности, связанные с отправкой войск в незнакомые и опасные районы.

«Цель FLA заключается в разработке передовых алгоритмов, позволяющих беспилотным воздушным или наземным транспортным средствам работать без руководства телеоператора, GPS или любых каналов связи, идущих или возвращающихся с транспортного средства».

Первая фаза программы взяла три элемента из предыдущих экспериментов, чтобы проверить способности квадрокоптеров работать в реальных условиях и проверить возможности алгоритма.

В последний день БПЛА должен был пролететь через заросшую густым лесом территорию, далее пройти место парковки самолета, найти открытую дверь, маневрировать в темной комнате, обнаружить цель – химический бочонок – и вернуться в исходное состояние без какой-либо помощи со стороны оператора. БПЛА иногда терялись, останавливаясь перед тем, как вернуться назад согласно программе.

После первой фазы стало понятно, что успех БПЛА в значительной степени зависит от программирования, хотя проект не предполагает разрабатывать новые датчики или решать проблемы беспилотной навигации и предотвращения препятствий. Скорее, он направлен на «использование недорогих исходных единиц и готовых квадрокоптеров с ограниченной весовой мощностью», делая упор на создание новых алгоритмов, которые будут работать на высоких скоростях, не требуя значительного количества энергии.

В конце 2019 г. Агентство DARPA выдало грант BAE Systems на разработку новых киберинструментов для предотвращения уязвимостей в электронных файлах, которые могут привести к кибератакам. Разработка является частью программы DARPA «Безопасные документы» (SafeDocs). Цель программы – более эффективно выявлять и отклонять вредоносные данные в различных электронных форматах. Поскольку каждый день отдельные лица и организации в военной, правительственной и коммерческой отраслях получают электронный контент в формате PDF и мультимедиа файлы из неавторизованных или потенциально скомпрометированных источников, это создает угрозы безопасности. BAE Systems создаст два киберинструмента. Первый инструмент предназначен для восстановления, упрощения и автоматического выбора безопасных поднаборов функций в электронных форматах данных, чтобы обеспечить безопасное и однозначное кодирование данных, а второй представляет собой набор инструментов, помогающий разработчикам программного обеспечения избежать уязвимостей в программном обеспечении, которое они создают для обработки сложных электронных данных.

13 апреля 2020 г. DARPA объявило о девяти новых контрактах с компаниями, которые разрабатывают технологии роения дронов по линии программы «Наступательная тактика по методу роения» (Offensive Swarm-Enabled Tactics, OFFSET). Гранты на изобретения получили Michigan Technological University/ Michigan Tech Research Institute, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, HDT Expeditionary Systems, Inc., Sentien Robotics, Texas A&M University, а на саму технологию и программы роения средства получили четыре Michigan Technological University/Michigan Tech Research Institute, Charles River Analytics, Inc., Soar Technology, Inc. и Northwestern University.

Согласно замыслу программы, которая была запущена в 2016 г., 250 небольших воздушных или наземных роботов должны сообща действовать в поддержку бойцов во время операции.

Двойник DARPA в области разведки – IARPA также активно работает в направлении киберинструментов. Одним из примеров является программа «Один» (ODIN) в области биометрических исследований. Группа SRI выиграла у IARPA контракт на сумму $12,5 млн в 2017 г.

Согласно четырехлетнему контракту SRI разработает «динамическую биометрию», которая сможет обнаружить попытки уклониться или обмануть биометрические системы, такие как отпечатки пальцев, радужные оболочки и лицевые сканеры.

Неспособность существующих биометрических сенсоров обнаруживать эти «презентационные атаки» ограничивает эти датчики «приложениями с относительно низким уровнем риска, такими как разблокировка телефона, или системами, где присутствует человеческая охрана, чтобы обнаружить и остановить откровенно подозрительную деятельность».

Следовательно, SRI разработает прототипную систему, названную Объединенная мультипсихологическая оптимизация и «жизненные детали» для системы удостоверения личности (Multi-physiological Joint Optimization and Liveness Nuances for Identity Ratification system), чтобы остановить презентационные атаки.

«Анализируя такие факторы, как изменения сердечного ритма, потоотделение и кровоток, как в тканях, используемых для биометрической идентификации, так и в других областях тела, система будет надежно определять, являются ли эти биометрические ткани реальными или поддельными», – сказали в компании.