前言

深邃星空给了诗人思想跳舞的舞台。2300多年前，中国古代伟大的爱国诗人屈原用一首《天问》满怀激情地描写了日月星辰，驰骋想象，催人深思。

深邃星空给了智者捍卫真理的勇气。420多年前，意大利科学家乔尔丹诺•布鲁诺以生命捍卫哥白尼“日心说”，420多年后，鲜花广场屹立着他的铜铸雕像。

深邃星空给了画家抒情达意的灵感。130多年前，荷兰后印象派画家文森特•梵高创作的传世佳作《星月夜》，生动地描绘了充满运动和变化的星空。

人类对星空的遐想和向往一刻也没有停，从东方到西方，从古代到现代，从神话到科学，从月球到深空，从万户到戈达德，从阿姆斯特朗到杨利伟。1957年10月4日，苏联拜科努尔航天中心发射了斯普特尼克一号——一个直径仅58cm的铝制球体，代表人类第一次探访了星空，从此拉开了人类太空时代的大幕。

在此后的60多年间，随着一个个空间探测器的发射，月球、火星、木星，直到太阳系的“天涯海角”逐渐被人类揭开神秘面纱；随着一颗颗通信卫星、导航卫星、气象卫星、遥感卫星、科学探测卫星、军事卫星的发射，航天应用逐渐深入人类生活的各个角落。

星空从未离我们如此接近，星空从未对我们如此重要。

让我们暂时离开星空，进入另一个领域——互联网，1969年，互联网带着开放共享的初衷来到了世界，人类满怀欣喜。1988年11月2日，美国康奈尔大学的学生罗伯特•莫里斯写的一个仅仅99行代码的用于检验网络安全的软件，成为互联网上第一个“蠕虫”病毒。它几乎颠覆了整个互联网。从那时起，互联网似乎离开放共享的初衷渐行渐远。

星空会不会也是这样的？人类带着憧憬和幻想、激动和期待迎来了太空时代，从不成熟到成熟，从小规模到大规模，从单一用途到多种用途，像极了互联网，而太空“蠕虫”病毒什么时候问世，尚不可知……

美国的拉斯维加斯每年如期召开DEFCON极客大会，这是全球顶级的安全会议，诞生于1993年，被称为极客界的“奥斯卡”，每届会议吸引近万名参会者，除来自世界各地的极客、安全领域研究者、爱好者，还有全球许多大公司的代表，以及美国国防部、联邦调查局、国家安全局等政府机构的官员。在2019年举办的DEFCON 27会议上，主办方宣布要在下一次会议上举行太空信息安全挑战赛，正式名称是“黑掉卫星（Hack-A-Sat）”。比赛分为两个阶段：资格赛和决赛，采用积分制，资格赛中积分靠前的8支参赛队将进入决赛。“黑掉卫星”太空信息安全挑战赛在2020年、2021年连续两年成功举行，总共吸引了全球9000多人次参与，其中包括PPP、Dragon Sector、P4等众多顶级的职业CTF队伍。

“黑掉卫星”，这个名字简单直白，让人为之一振、印象深刻，比赛通过题目设置为我们展现了太空技术的脆弱性，卫星在太空中就像风筝一样，容易被挟持、被监听、被破坏、被篡改、被欺骗。2021年，我们几位信息安全爱好者，接触到了这个神秘而且极具挑战性的比赛，我们组成了兴趣小组，对这个比赛进行了深入的分析研究，在此基础上，将相关研究成果编辑成册，期望有更多卫星设计者、信息安全人士能够通过我们的工作认识到太空信息安全的严峻性，参与到太空信息安全的建设中，共同预防和阻止太空“蠕虫”的问世。

全书共7章，由兴趣小组的五名成员共同编写完成。其中，第1章主要对太空信息安全挑战赛的赛事情况进行了介绍，第2章～第7章分别对天体测量、卫星平台、地面段、通信系统、卫星载荷及其他等六个方面的挑战题逐一进行了解析。雷思磊编写了本书的第1、6、7章，亢新宇编写了本书的第2章，刘雷编写了本书的第3章，仇婕编写了本书的第4章，刘玉玺编写了本书的第5章，全书由雷思磊策划、统稿、修订。

太空信息安全是航天与信息安全的交叉领域，涉及知识广，专业性强，小组成员虽对本书内容进行了多次探讨、校对，但由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，请广大读者不吝赐教，及时告知我们，我们将不胜感激，并迅速更正。

作者

读者服务

微信扫码回复：44320

●　加入本书读者交流群，与作者团队共享CTF夺旗之乐

●　获取【百场业界大咖直播合集】（持续更新），仅需1元