增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) （AR） 和混合現(xiàn)實(shí) （MR） 技術(shù)在國(guó)防和航空航天領(lǐng)域提供了獨(dú)特的機(jī)遇，但同時(shí)也可能帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。AR/MR解決方案使士兵、技術(shù)人員、主題專(zhuān)家、軍事戰(zhàn)略家等能夠?qū)?shù)據(jù)、系統(tǒng)、機(jī)器和其他信息的視覺(jué)表示（通常稱(chēng)為全息圖或平視顯示器）疊加到現(xiàn)實(shí)世界的空間中。這些技術(shù)使組織能夠促進(jìn)更強(qiáng)大和更復(fù)雜的培訓(xùn)方案，提高維修和維護(hù)的速度，并增加知識(shí)轉(zhuǎn)移，以及其他好處。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）技術(shù)正在走向成熟，因?yàn)槭澜缟显S多軍隊(duì)采用了各種AR / MR解決方案。但是，在試點(diǎn)或部署這些技術(shù)之前，需要了解需要高度安全性和數(shù)據(jù)主權(quán)的行業(yè)中的組織并嚴(yán)格檢查這些解決方案，因?yàn)樵谲娛颅h(huán)境中啟動(dòng)不安全的AR / MR應(yīng)用程序可能會(huì)使收集的數(shù)據(jù)面臨風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)防組織在采用和實(shí)施這些革命性技術(shù)時(shí)必須考慮某些安全考慮因素。

用于國(guó)防的 AR 概述

無(wú)論是互聯(lián)網(wǎng)、GPS 還是虛擬現(xiàn)實(shí) （VR），國(guó)防組織在創(chuàng)造或領(lǐng)導(dǎo)新興技術(shù)的采用和發(fā)展方面有著悠久的歷史。AR和MR也不例外。

這些技術(shù)使數(shù)字信息能夠疊加在最終用戶(hù)的視野或現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境中。這是通過(guò)AR / MR硬件和為特定用途或一組用途設(shè)計(jì)的隨附軟件完成的。向遠(yuǎn)程最終用戶(hù)即時(shí)交付數(shù)據(jù)的能力可以顯著提高態(tài)勢(shì)感知、任務(wù)理解和知識(shí)保留。另一方面，任務(wù)協(xié)調(diào)員、主題專(zhuān)家 （SME） 和戰(zhàn)略家可以更好地支持最終用戶(hù)，同時(shí)保持在安全的遠(yuǎn)程位置。

AR和MR解決方案的應(yīng)用多種多樣。他們可以幫助北達(dá)科他州工業(yè)園區(qū)的工廠(chǎng)工人，太平洋中部的武器技術(shù)員或前線(xiàn)的士兵。當(dāng)通過(guò)Microsoft HoloLens或Magic Leap等頭戴式空間計(jì)算系統(tǒng)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，AR / MR解決方案可確保最終用戶(hù)抬頭，眼睛向外，解放雙手。這些因素增加了危急情況下的反應(yīng)時(shí)間，并在保持用戶(hù)情境感知的同時(shí)提供數(shù)據(jù)，從而增強(qiáng)決策行動(dòng)周期并減輕用戶(hù)的認(rèn)知壓力。

AR/MR 在國(guó)防中的應(yīng)用

AR / MR技術(shù)目前被許多國(guó)防組織使用，包括美國(guó)軍方和加拿大國(guó)防部。許多其他國(guó)防和航空航天組織正在尋求將這些技術(shù)用于三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域：主動(dòng)使用、作戰(zhàn)準(zhǔn)備/效率和培訓(xùn)。用例和具體的 AR/MR 解決方案因組織而異。

主動(dòng)使用：主動(dòng)使用AR被確定為可用于戰(zhàn)斗場(chǎng)景或操作環(huán)境的任何解決方案。AR在國(guó)防中的這種應(yīng)用尚未成為士兵的標(biāo)準(zhǔn)裝備;然而，美國(guó)軍方目前正在為這種用例開(kāi)發(fā)一種MR系統(tǒng)，稱(chēng)為集成視覺(jué)增強(qiáng)系統(tǒng)（IVAS）。IVAS基于Microsoft HoloLens 2，將具有夜視，熱成像，敵對(duì)和友好目標(biāo)識(shí)別，導(dǎo)航數(shù)據(jù)等功能。該系統(tǒng)徹底改變了士兵和指揮操作員共享數(shù)據(jù)的方式，將關(guān)鍵任務(wù)信息直接傳遞到士兵的視野中。主動(dòng)使用解決方案的影響超出了作戰(zhàn)行動(dòng)的進(jìn)行方式：例如，通過(guò)“見(jiàn)什么我看”解決方案，戰(zhàn)斗醫(yī)務(wù)人員和炸彈處理小組可以從位于場(chǎng)外的中小企業(yè)那里獲得實(shí)時(shí)建議、支持?jǐn)?shù)據(jù)和指示。

行動(dòng)準(zhǔn)備/效率：當(dāng)復(fù)雜的軍事系統(tǒng)或昂貴的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可能會(huì)使相關(guān)行動(dòng)面臨風(fēng)險(xiǎn)。例如，如果海軍護(hù)衛(wèi)艦的紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該船將失去跟蹤來(lái)襲飛機(jī)和船只的主要方法。這種損失削弱了船舶、船員和艦隊(duì)的作戰(zhàn)準(zhǔn)備狀態(tài)。在這種情況下，AR / MR解決方案可以通過(guò)快速及時(shí)的臨時(shí)修復(fù)來(lái)提供幫助，直到船舶在碼頭進(jìn)行更廣泛的維修。

AR / MR能夠在中小企業(yè)遇到復(fù)雜或不熟悉的問(wèn)題時(shí)將他們與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員聯(lián)系起來(lái)。SME 可以看到技術(shù)人員看到的內(nèi)容，并提供語(yǔ)音說(shuō)明、注釋和全息內(nèi)容來(lái)幫助完成任務(wù)，具體取決于解決方案。這些解決方案可以確?？焖僬_地維修設(shè)備，同時(shí)對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行教育。加拿大皇家海軍、加拿大皇家陸軍和加拿大皇家空軍都使用 AR/MR 解決方案來(lái)識(shí)別應(yīng)用程序，以保持高水平的作戰(zhàn)準(zhǔn)備。

培訓(xùn)：培訓(xùn)是AR / MR技術(shù)在國(guó)防中的最后一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用，是傳統(tǒng)上由VR解決方案主導(dǎo)的用例。這些技術(shù)的不同之處在于，VR創(chuàng)建了一個(gè)虛擬世界，用戶(hù)可以在其中執(zhí)行各種任務(wù)，具體取決于軟件，而AR / MR解決方案允許更多基于課堂的教育體驗(yàn)。最終用戶(hù)可以佩戴空間計(jì)算頭戴顯示設(shè)備并查看全息影像，同時(shí)留在其真實(shí)環(huán)境中。

加拿大軍隊(duì)使用AR / MR技術(shù)在有限可用性設(shè)備上進(jìn)行訓(xùn)練場(chǎng)景，特別是輕型裝甲車(chē)（LAV）。多名初級(jí)技術(shù)人員在教室里由中小企業(yè)指導(dǎo)。他們都查看了 LAV 的高度詳細(xì)的按比例的全息圖，而 SME 則通過(guò)感興趣的特定組件與他們交談。雖然使用AR / MR，但初級(jí)技術(shù)人員可以在他們看到車(chē)輛之前深入了解車(chē)輛的運(yùn)行方式。此方案還減輕了有限培訓(xùn)車(chē)隊(duì)的負(fù)擔(dān)，并消除了設(shè)備可用性作為培訓(xùn)管道中的約束。

國(guó)防組織的 AR 安全風(fēng)險(xiǎn)

AR/MR解決方案雖然為組織和最終用戶(hù)提供了一系列獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但如果審查不當(dāng)，可能會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)施這些技術(shù)之前，組織必須批判性地審視解決方案、其局限性、漏洞、可用的計(jì)算選項(xiàng)、數(shù)據(jù)管理策略、組織自己的安全協(xié)議以及測(cè)試或部署 AR/MR 解決方案的環(huán)境。

在測(cè)試或部署AR / MR解決方案之前，組織應(yīng)考慮兩個(gè)主要因素。這些因素將決定使用AR / MR解決方案所需的安全級(jí)別。

環(huán)境

首先是使用解決方案的環(huán)境。此位置的安全要求是什么，這些要求是否屬于技術(shù)的能力范圍？AR/MR硬件的性質(zhì)需要使用一個(gè)或多個(gè)攝像頭或空間映射傳感器。如果硬件無(wú)法通過(guò)自己的傳感器檢測(cè)到用戶(hù)的環(huán)境，則全息數(shù)據(jù)無(wú)法疊加在用戶(hù)的視野上或響應(yīng)用戶(hù)的環(huán)境?？紤]到AR / MR解決方案需要硬件查看環(huán)境，然后可能傳輸環(huán)境，數(shù)據(jù)管理和主權(quán)可能是國(guó)防組織關(guān)注的問(wèn)題。

在國(guó)防和航空航天領(lǐng)域，環(huán)境（建筑物、實(shí)驗(yàn)室、培訓(xùn)區(qū)域等）通常具有分層安全性。沒(méi)有適當(dāng)?shù)脑S可，訪(fǎng)客不能進(jìn)入設(shè)備服務(wù)區(qū)，因?yàn)樵摥h(huán)境中的設(shè)備和數(shù)據(jù)可能超出訪(fǎng)客的范圍并危及操作或項(xiàng)目。從高層防御環(huán)境泄露的數(shù)據(jù)或內(nèi)容對(duì)組織或國(guó)家來(lái)說(shuō)可能是災(zāi)難性的。

自然，這讓人質(zhì)疑AR / MR技術(shù)在這些環(huán)境中的可行性。如果解決方案的數(shù)據(jù)安全層、故障保護(hù)和加密基礎(chǔ)設(shè)施存在缺陷、薄弱或不存在，那么引入具有攝像頭、空間映射傳感器和連接到互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力的頭戴式空間計(jì)算系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如果您想使用 AR/MR 技術(shù)，則沒(méi)有在現(xiàn)場(chǎng)安裝攝像頭的解決方法。因此，批判性地評(píng)估AR / MR用例（及其相應(yīng)的環(huán)境）以及解決方案的數(shù)據(jù)安全基礎(chǔ)架構(gòu)非常重要。如果組織希望測(cè)試AR / MR技術(shù)，那么考慮環(huán)境至關(guān)重要。建議最初降低試點(diǎn)計(jì)劃的風(fēng)險(xiǎn);試點(diǎn)階段的安全要求越低越好。這種方法使組織能夠使其流程適應(yīng)新技術(shù)，同時(shí)監(jiān)視解決方案的安全性，確保其適用于更高層的部署。

數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)主權(quán)

在考慮您希望測(cè)試或部署AR / MR技術(shù)的環(huán)境時(shí)，同時(shí)分析AR / MR服務(wù)提供商如何傳輸，管理和存儲(chǔ)收集的數(shù)據(jù)非常重要。這是國(guó)防組織最關(guān)鍵的實(shí)施步驟，因?yàn)樵S多國(guó)防業(yè)務(wù)都取決于網(wǎng)絡(luò)安全和組織數(shù)據(jù)保護(hù)。由于AR / MR行業(yè)仍然相對(duì)較新，每個(gè)解決方案都有不同的安全基礎(chǔ)設(shè)施，并且這些解決方案尚未在國(guó)防領(lǐng)域運(yùn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或認(rèn)證。為了確保他們選擇的解決方案符合他們的安全協(xié)議，組織可以做的最重要的事情是明確了解他們自己的要求，并根據(jù)這些要求審查每個(gè)AR / MR軟件。

AR/MR解決方案的一個(gè)重要區(qū)別在于云解決方案和本地解決方案之間的區(qū)別。云解決方案將數(shù)據(jù)發(fā)送到公共云，公共云本質(zhì)上是一個(gè)全球服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，用于接收、處理、傳輸和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。云解決方案與公共互聯(lián)網(wǎng)有接觸點(diǎn)。本地解決方案的作用大致相同，只是服務(wù)器位于現(xiàn)場(chǎng)并且與公共互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有接觸點(diǎn)。這些解決方案幾乎可以安裝在任何地方和所有AR / MR設(shè)備上，以在本地管理數(shù)據(jù)。本地解決方案具有很高的固有安全性，除非它們被物理篡改。

對(duì)于關(guān)注數(shù)據(jù)主權(quán)的組織，本地計(jì)算解決方案是確保數(shù)據(jù)不會(huì)離開(kāi)國(guó)家或直接監(jiān)督組織的好方法。并非所有 AR/MR 解決方案提供商都允許本地計(jì)算;組織應(yīng)該確保詢(xún)問(wèn)AR / MR提供商是否可以提供這種形式的高度安全的計(jì)算。

在測(cè)試或部署 AR/MR 之前要問(wèn)的安全問(wèn)題

希望使用 AR/MR 技術(shù)的組織在現(xiàn)場(chǎng)使用這些技術(shù)之前，應(yīng)向 AR/MR 解決方案提供商或其內(nèi)部 IT 或網(wǎng)絡(luò)安全團(tuán)隊(duì)詢(xún)問(wèn)以下問(wèn)題：

環(huán)境

在我希望進(jìn)行 AR/MR 試點(diǎn)項(xiàng)目的地區(qū)運(yùn)營(yíng)時(shí)，我的組織的安全要求是什么？

此環(huán)境中是否允許使用相機(jī)（手機(jī)、物理相機(jī)、平板電腦）？

此環(huán)境的互聯(lián)網(wǎng)連接質(zhì)量如何？AR/MR解決方案能否在這種帶寬質(zhì)量下運(yùn)行？

是否有一個(gè)安全性較低的區(qū)域可以進(jìn)行此試點(diǎn)計(jì)劃，仍然可以生成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，為未來(lái)的部署提供信息？

這種環(huán)境中的哪些信息或設(shè)備可能會(huì)使我們的運(yùn)營(yíng)面臨風(fēng)險(xiǎn)，如何降低這種風(fēng)險(xiǎn)？

數(shù)據(jù)管理

考慮到環(huán)境和數(shù)據(jù)策略，是否需要云解決方案或本地解決方案？解決方案提供商能否滿(mǎn)足這一要求？

該解決方案提供什么級(jí)別的數(shù)據(jù)加密？

如果第三方獲得了對(duì)解決方案捕獲的數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，提供商是否提供篡改檢測(cè)、防火墻監(jiān)控和篡改阻止基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)？

解決方案提供商是否可以訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)端捕獲的數(shù)據(jù)，如果是，其內(nèi)部安全基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是什么樣的？

使用解決方案后，解決方案收集的視頻和音頻數(shù)據(jù)是否存儲(chǔ)在服務(wù)器上？誰(shuí)有權(quán)訪(fǎng)問(wèn)此數(shù)據(jù)？

我的解決方案是否需要數(shù)據(jù)主權(quán)？解決方案提供商能否確保通過(guò)應(yīng)用程序收集的數(shù)據(jù)保留在組織的運(yùn)營(yíng)國(guó)家/地區(qū)？

審核編輯：郭婷