美國(guó)信息交換模型的發(fā)展現(xiàn)狀

張中亮 劉詩俊

【摘要】 信息是一種戰(zhàn)略資產(chǎn)?？紤]到這一點(diǎn)，通過促進(jìn)信息共享為任務(wù)參與者實(shí)現(xiàn)信息優(yōu)勢(shì)顯得尤為重要。然而，任務(wù)參與者之間的信息共享卻被不能相互通信的系統(tǒng)所阻礙。為了解決這個(gè)問題，UCore、C2 Core和NIEM被發(fā)展用來消除這些信息共享的阻礙。本文是對(duì)UCore、C2 Core和NIEM的一個(gè)介紹。

【關(guān)鍵詞】 UCore C2 Core NIEM 信息共享 規(guī)范

The Current Situation of Information Exchange Model in the United States

Zhang Zhongliang Liu Shijun（No.722 Research Institute of Csic， Wuhan 430079）

Abstract Information is a strategic asset. With this in mind， its very important to achieve an information advantage for mission partners by promoting information sharing. However， information sharing between the mission partners has been hindered by systems that couldnt communicate with each other. To solve this problem， UCore， C2 Core and the NIEM were developed to break down these barriers to information sharing. This paper is an introduction of UCore， C2 Core， and the NIEM.

Key words UCore， C2 Core， NIEM， information sharing， specification

一、引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家的重要資產(chǎn)。越來越多的國(guó)家開始認(rèn)識(shí)到信息共享的重要性[1]。美國(guó)尤其重視信息共享[2]，并且已做了大量的相關(guān)研究。DoD（Department of Defense）要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)健的DoD信息計(jì)劃，給DoD和任務(wù)執(zhí)行人員提供可見的、可靠的、相關(guān)的、可信的、可行的信息和服務(wù)。針對(duì)這個(gè)計(jì)劃，美國(guó)研發(fā)了UCore（Universal Core）、C2 Core（Command and Control Core）、NIEM（National Information Exchange Model）等信息交換規(guī)范。本文對(duì)UCore、C2 Core、NIEM的進(jìn)行了研究與比較。

二、信息交換模型的發(fā)展思路

對(duì)于信息交換規(guī)范的制定，美國(guó)的研發(fā)人員主要有兩種構(gòu)想。一種是DoD的構(gòu)想，以UCore、C2 Core為代表；DoD主導(dǎo)了這種構(gòu)想的研發(fā)，其他部門參與較少。另一種是NIEM，它由DoJ（Department of Justice）和DHS（Department of Homeland Security）發(fā)起，并聯(lián)合其他部門共同研發(fā)。

DoD的構(gòu)想如圖1所示，包括UCore、領(lǐng)域規(guī)范和COI（Community of Interest）規(guī)范三部分：1、UCore是DoD構(gòu)想的核心層，它包含的術(shù)語（who、what、where、when）都是最共同的交換概念，是所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域的通用數(shù)據(jù)模型。2、領(lǐng)域規(guī)范是DoD構(gòu)想的第二層，由反映各業(yè)務(wù)領(lǐng)域自身特點(diǎn)的數(shù)據(jù)模型組成，是對(duì)UCore的擴(kuò)展。3、COI規(guī)范是是各領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語的明確定義。

NIEM結(jié)構(gòu)[3]如圖2所示，包括核心數(shù)據(jù)模型、業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型和代碼表三部分：1核、心數(shù)據(jù)模型包含的是所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域中共同使用的數(shù)據(jù)模型和在多數(shù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域中廣泛使用的數(shù)據(jù)模型。2、業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型包含了反映各業(yè)務(wù)領(lǐng)域自身特點(diǎn)的數(shù)據(jù)模型。3、代碼表是引入已有數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)而形成的數(shù)據(jù)字典。

三、UCore，C2 Core，NIEM簡(jiǎn)介

3.1 UCore

UCore是一個(gè)信息交換的詳細(xì)規(guī)范，它為白宮的國(guó)家戰(zhàn)略提供信息共享能力。DoD和任務(wù)參與者們之間的信息共享被因采用了格式化數(shù)據(jù)而不能相互通信的系統(tǒng)所阻礙。而要實(shí)現(xiàn)有效的信息共享，就需要排除這些阻礙。UCore被發(fā)展來打破這些信息共享的阻礙。UCore是通過使用對(duì)最能被普遍理解的概念（“who”、“what”、“when”和“where”）的共同認(rèn)可描述來打破這些阻礙；通過定義和交換少量重要的、可普遍理解的概念來提高信息共享；通過再用、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化來節(jié)省成本和時(shí)間，提高數(shù)據(jù)在用戶之間的互操作性。

UCore有3個(gè)版本，分別為UCore 1.0、UCore 2.0和UCore 3.0。雖然這3個(gè)版本描述的目標(biāo)一致，但實(shí)際規(guī)范差別巨大。其中，UCore 1.0由DoD和IC（Intelligence Community）共同工作開發(fā)，并于2007年10月發(fā)布。UCore 2.0由DoD、DoJ、DHS和DNI（Department of National Intelligence）共同開發(fā)，并于2009年3月發(fā)布。UCore 3.0由DoD單獨(dú)開發(fā)，并于2012年4月發(fā)布。

眾多組織在多種重要的國(guó)家任務(wù)（包括C2、彈道導(dǎo)彈防御、反恐、海上偵察、戰(zhàn)斗中臨時(shí)制作的引爆裝置，以及防止自殺性攻擊）中使用或測(cè)試了UCore。美軍在ESS（Executive Support System）中使用UCore創(chuàng)建了一個(gè)互操作解決方法來監(jiān)視和跟蹤各種不同單位的部署準(zhǔn)備情況 。美國(guó)海軍和U.S.北方部隊(duì)（USNORTHCOM）的工程師使用UCore建立了對(duì)移動(dòng)武裝力量的跟蹤能力。DoD與其他聯(lián)邦部門都認(rèn)可了UCore在提高用戶之間信息共享上的價(jià)值，以及通過再用和模塊化設(shè)計(jì)來節(jié)省成本/時(shí)間的價(jià)值。

雖然，美國(guó)國(guó)防部于2012年10月決定開始轉(zhuǎn)向采用NIEM，并于2013年3月28日將這個(gè)決定以書面形式記錄在重大事件備忘錄里；但是，由于各個(gè)組織繼續(xù)采用UCore，UCore的已發(fā)布版本將繼續(xù)保持一定地位。

3.2 C2 Core

C2 Core建立在UCore信息交換規(guī)范的基礎(chǔ)之上，是一個(gè)C2數(shù)據(jù)交換規(guī)范。。C2 Core預(yù)想實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：1開發(fā)者可再用C2數(shù)據(jù)，從而減少工作量；2加強(qiáng)用戶之間的數(shù)據(jù)交換能力，使信息產(chǎn)生更大的引伸價(jià)值。

C2 Core不僅是要求在技術(shù)層次（通過一些協(xié)議能交換數(shù)據(jù)或服務(wù)）交換信息，而且是要求在一個(gè)更高的互操作層次（語義層）上能夠交換信息。也即是說，在交互信息的基礎(chǔ)上，交換的信息能夠被正確、無歧義地解釋。只有當(dāng)參與方之間所交換的數(shù)據(jù)能夠得到對(duì)方正確的處理和使用的情況下，才能稱為實(shí)現(xiàn)了語義互操作能力。

C2 Core的發(fā)展和維護(hù)由美國(guó)國(guó)防部中的C2 Data和C2 DSSC（服務(wù)籌劃指導(dǎo)委員會(huì)）管理。版本2.0于2011年11月發(fā)布。C2域由6個(gè)部分組成：武裝力量結(jié)構(gòu)/集合/組織、態(tài)勢(shì)偵察、計(jì)劃·和分析、決策和指示、作戰(zhàn)功能和任務(wù)、檢驗(yàn)評(píng)估。C2 Core的模型建立在這些組成部分的基礎(chǔ)上。

3.3 NIEM

NIEM主要為解決美國(guó)政府不同領(lǐng)域之間以及同一領(lǐng)域內(nèi)各級(jí)部門之間的信息共享問題。NIEM的發(fā)展和維護(hù)由DHS，DoJ和HHS（Department of Health and Human Services）管理。2.1版本于2009年9月發(fā)布，3.0版本于2013年10月21日發(fā)布。

NIEM目前已成為解決美國(guó)司法、公共安全、應(yīng)急和災(zāi)難管理、情報(bào)和國(guó)土安全等領(lǐng)域之間以及領(lǐng)域內(nèi)不同層次之間關(guān)鍵信息交換和共享問題的有效手段，被聯(lián)邦機(jī)構(gòu)、地方政府、各種組織和國(guó)外合作伙伴等單位和部門廣泛應(yīng)用。

在2013年3月簽署的備忘錄中，美國(guó)國(guó)防部首席信息官特里薩·塔卡伊指出，將在NIEM框架下增加一個(gè)作戰(zhàn)領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型（MilOps），并以NIEM作為國(guó)防部新的數(shù)據(jù)管理策略的重要內(nèi)容。這意味著采用NIEM是美軍信息共享的一個(gè)新發(fā)展趨勢(shì)。

3.4 UCore，C2 Core，NIEM比較

UCore 1.0、UCore 2.0、UCore 3.0、C2 Core和NIEM之間的比較結(jié)果見表1。

四、結(jié)語

信息化戰(zhàn)爭(zhēng)正逐步成為戰(zhàn)爭(zhēng)的主要作戰(zhàn)樣式[4]，信息與信息共享是決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵因素之一。考慮到這一點(diǎn)，目前有不少國(guó)家都致力于信息共享技術(shù)的研究。實(shí)現(xiàn)信息共享的一個(gè)持久難題是如何打破“信息孤島”[5]。UCore、C2 Core和NIEM的成功應(yīng)用，給我軍在建立信息標(biāo)準(zhǔn)格式上提供了很好的啟示。