Amerykańska armia łamie zamknięte systemy własnego sprzętu wojskowego

Siły zbrojne Stanów Zjednoczonych realizują przedsięwzięcie, które można nazwać technologicznym odblokowaniem własnego uzbrojenia. W ramach tej inicjatywy udało się dotąd zintegrować 156 odrębnych systemów wojskowych. To nie jest łamanie zabezpieczeń w stylu modyfikowania telefonu – wojskowy jailbreak oznacza tu wymuszenie na producentach, aby ich radary, roboty, czujniki, systemy dowodzenia oraz uzbrojenie zaczęły wymieniać między sobą dane, a nie funkcjonowały jako odizolowane od siebie urządzenia.

Dziesiątki urządzeń bez wspólnego języka

Od wielu lat amerykańska armia zaopatrywała się w sprzęt u licznych dostawców, z których każdy budował własne oprogramowanie, własny format zapisu danych i odrębny protokół komunikacji. Każdy element sprawował się dobrze w izolacji, ale połączenie radaru od jednego koncernu z efektorem innego producenta czy systemem dowodzenia trzeciej firmy wymagało kosztownej, dodatkowej integracji.

Konsekwencją tego stanu rzeczy było to, że obowiązek scalania tych odrębnych światów spadał nierzadko na samego żołnierza. Operator musiał patrzeć na kilka ekranów prezentujących dane z różnych systemów i samodzielnie budować w głowie jeden spójny obraz sytuacji.

Na dzisiejszym polu walki stanowi to poważną przeszkodę, zwłaszcza w systemach obrony przeciwlotniczej, gdzie czas między wykryciem pocisku lub drona a reakcją liczony jest w sekundach. Gdy radar namierza cel, lecz nie jest w stanie natychmiast przesłać tej informacji do właściwego systemu uzbrojenia, nawet najbardziej zaawansowany sprzęt traci swoją przewagę.

Polska również zna to rozwiązanie z własnego doświadczenia – system IBCS, pracujący wspólnie z zestawami Patriot, umożliwia zespolenie radarów, wyrzutni i stanowisk dowodzenia w jedną sieć. Dzięki temu radar nie musi być częścią tej samej baterii, co wyrzutnia, która finalnie zniszczy wykryty obiekt. Amerykanie zamierzają teraz wprowadzić podobną logikę na dużo szerszą skalę.

Program nazwany wprost: jailbreak

Operation Jailbreak wystartowała jako cykl intensywnych warsztatów z udziałem programistów, inżynierów, żołnierzy i przedstawicieli firm zbrojeniowych. Nazwa została wybrana celowo, w sposób prowokacyjny – w branży elektronicznej jailbreak oznacza zdjęcie ograniczeń nałożonych przez producenta urządzenia. W tym przypadku idea jest podobna, choć nie idzie o obchodzenie zabezpieczeń, lecz o wymuszenie otwartości.

Firma biorąca udział w programie musi odkryć karty i pokazać interfejsy, dzięki którym jej system komunikuje się z innym oprogramowaniem. Taka dokumentacja zostaje umieszczona w wspólnym katalogu API, a inżynierowie następnie testują, czy inne rozwiązania są realnie zdolne do korzystania z tych interfejsów.

API najprościej opisać jako uzgodniony sposób komunikacji między programami. Jeden system nie musi rozumieć wewnętrznej budowy drugiego – wystarczy, że wie, jakie informacje może od niego otrzymać, w jakiej formie ma je zażądać i jak przesłać własne dane w zamian.

Armia powołała do życia własny API Marketplace. To nie jest sklep z aplikacjami w typowym rozumieniu, lecz baza interfejsów dostępna dla wojskowych programistów oraz producentów sprzętu. Zamiast zaczynać każdą integrację od telefonu do dostawcy, negocjacji dostępu i miesięcy pisania oprogramowania pośredniczącego, inżynier otrzymuje udokumentowany punkt dostępowy, do którego podłącza nowy system.

156 systemów wyszło z izolacji

Pierwsza runda Operation Jailbreak objęła 60 producentów i 82 systemy. W kolejnym dużym etapie, zrealizowanym podczas ćwiczeń Falcon Fury, zgłosiło się 69 firm z 102 systemami. Niektóre z nich uczestniczyły już wcześniej, więc łączna liczba systemów, które przeszły przez program, wynosi 156. Wojsko zakupiło już 12 prototypowych systemów autonomicznych wyłonionych w tym procesie, a 10 kolejnych trafiło do testów w warunkach operacyjnych.

To istotna zmiana filozofii zakupowej wojska. Do tej pory integracja odbywała się często dopiero wtedy, gdy sprzęt był już praktycznie gotowy do użycia. Teraz Amerykanie chcą odwrócić ten porządek – zanim urządzenie przejdzie do dalszego etapu, producent musi udowodnić, że jego system współpracuje z już istniejącą architekturą.

Analogiczny problem dotyczy lawinowo rosnącej liczby dronów na polu walki. Również europejskie armie starają się zbudować środowisko, w którym bezzałogowce od różnych producentów nie będą wymagały tworzenia dla każdego z nich osobnego, zamknięte ekosystemu. Wraz z przyrostem typów robotów wykorzystywanych w działaniach, budowanie dla każdego z nich zupełnie odrębnej infrastruktury przestaje mieć sens.

Wspólne dane dla radaru jednej firmy i broni drugiej

Najważniejszy skutek Operation Jailbreak nie sprowadza się do faktu, że 156 urządzeń podłączono do jednej sieci. Rzeczywisty efekt to powstanie warstwy programowej, która umożliwia przepływ informacji między sprzętem, który pierwotnie projektowano jako zupełnie niezależne produkty.

W praktyce może to wyglądać tak: radar wykrywa zagrożenie i przesyła jego lokalizację dalej, system dowodzenia zestawia ją z danymi pochodzącymi z innych czujników, a następnie właściwy efektor otrzymuje informacje niezbędne do przechwycenia celu – nawet jeśli każdy z tych elementów pochodzi od innego przedsiębiorstwa.

Takie rozwiązanie ma kluczowe znaczenie zwłaszcza w zwalczaniu dronów i w obronie powietrznej. Armia USA wprost wskazuje roje bezzałogowców jako jeden z przykładów, w których zamknięte systemy generują niedopuszczalnie duże opóźnienia.

Elementem tej architektury jest oprogramowanie Lattice, rozwijane przez firmę Anduril, które umożliwia łączenie danych z wielu odrębnych sensorów i systemów. Lattice ma też funkcjonować jako cyfrowy mózg autonomicznych maszyn bojowych, w tym bezzałogowego śmigłowca Thunder. Sama zdolność pojedynczego robota do autonomicznego działania nie wystarczy, jeśli nie może on korzystać z danych zbieranych przez resztę sił zbrojnych.

Istotne jest również to, że armia USA zamierza zmieniać zapisy nowych kontraktów zbrojeniowych. Coraz większą rolę odgrywa koncepcja MOSA, czyli Modular Open Systems Approach – podejście, w którym duży system wojskowy jest zbudowany z modułów komunikujących się przez jasno opisane i maksymalnie otwarte interfejsy. W takim modelu wymiana radaru, oprogramowania czy innego komponentu nie powinna wymagać przebudowy całej pozostałej infrastruktury.

Głównym celem całej operacji jest uniezależnienie wojska od pojedynczych koncernów zbrojeniowych. Jeśli tylko jeden producent zna sposób komunikacji ze swoim urządzeniem, każda kolejna modernizacja wiąże klienta z tą samą firmą. Otwarcie interfejsów znacznie ułatwia natomiast dołączenie do systemu sprzętu konkurencyjnych dostawców.