在快速发展的现代战争中,美国国防部(DoD)依靠技术进步来保持联合作战能力的竞争优势。这些进步的核心是软件应用程序接口(API)。API 是 “一个系统接入点......可从应用程序访问......提供定义明确的功能”(NIST SP 1800-21)。API 促进了互操作性、安全性和可扩展性。互操作性是 “为实现战术、作战和战略目标而采取一致、有效和高效行动的能力”(CJCSI RSI 2019),是联合参谋部的首要任务(Brady 和 Dianic 2022)。互操作性对于现代软件、联合作战、人工智能(AI)优势以及实现国防部副部长数据法令(DepSecDef 2021)至关重要。API 对互操作性至关重要(Brady 和 Dianic,2022 年)。API 可促进数据共享、协作以及国防部内部不同部门和单位之间以及与盟国(如北约)之间系统和能力的无缝集成。应用程序接口的其他关键概念包括传感器融合和军事物联网(IoMT)操作集成、新兴技术采用、快速原型设计和实验、生态系统开发和创新,以及关键技术和新兴技术的保护。应用程序接口有助于不同软件系统之间的无缝通信,并能创建复杂的集成应用程序。应用程序接口的可组合性允许将众多功能迅速组合成新的独特功能。负责研究与工程的国防部副部长办公室(OUSD(R&E))系统工程与架构办公室(SE&A)与负责采购与维护的国防部副部长办公室(A&S)以及一个由联合全域指挥与控制(JADC2)和 20 多个国防部部门组成的团队合作,领导了本文档的开发工作。

图 1-1. 从系统角度看 API 背景图。本图将 API 视为两个系统之间的套接字连接。一般来说,套接字(如 Web、Berkley、Windows、Unix、Linux、Java)是网络通信路径本地端点的抽象表示。这种观点将 API 生态系统分为为国防部门和商业行业设计的 API 生态系统。

本指南概述了软件开发中的 API 概念。本后续最低可行能力版本 (MVCR)-1 在最初的最低可行产品 (MVP) 的基础上增加了内容,并在最初的 MVP 的基础上增加了 DevSecOps 和测试部分,内容涉及治理、网络安全、零信任 (ZT)、零信任架构 (ZTA) 以及 API 设计和实施原则。未来版本将包括更多主题,如实时 API、软件开发工具包 (SDK) 和库、安全编程和错误处理、性能优化和可扩展性等。

本文档包括来自美国防部和行业的使用案例、经验教训和最佳实践。虽然还有其他指南,但本指南强调了加强和推进美国防部近期作战能力的重要性,以支持联盟 JADC2 (CJADC2) 愿景,并确保整个国防部的信息互操作性。(有关 CJADC2 愿景的更多详情,另请参阅附录 C:API 安全挑战)。该指南描述了 API 框架,以帮助项目确定其技术基准,从而交付支持国防部企业和作战人员任务要求的未来系统。

美国防部特有的四类作战系统是非实时系统(如情报分析、后勤)、实时系统(如网络武器)、后端系统(如作战命令)和能力开发系统(如战争游戏、建模和模拟)、 然而,商业 API 生态系统,如商业系统(如工资单);社交网络(如 SIPR 聊天、其他 ChatOps);运输系统(如 Link 16);或其他框架(如全球信息网格)也在部分范围内。每个此类系统都包含一个或多个与其他系统连接的开放或专有 API 套接字接口。API 的未来设计范围包括四个国防部系统,以及部分四个商业系统。

未来,国防部应尽量使用开放标准开发的 API,尽量减少管理部门无法控制的专有数据接口。这些要求必须在采购流程和合同语言中得到明确处理,以避免在整个计划生命周期中出现专有的、承包商特定的、供应商锁定的集成。

如图 1-2 所示,API 的范围也可以从数据角度来看。

本图将应用程序接口视为两个服务之间的自动数据标准。一般来说,数据标准是关于数据的表示、格式、定义、结构化、标记、传输、操作、使用和管理的任何有据可查的协议(EPA 2023)。自动化数据标准或 API 可以存在于不同层面,包括自主决策和数据洞察/分析服务(如报告、机器学习、统计分析)之间;分析服务和存储服务(如数据仓库、数据湖)之间;数据集成和互操作性服务(如批处理或流处理或数据可视化)和利益共同体服务之间;或数据管理和治理与管理层面(如数据质量和安全性)之间。因此,国防部、联合或服务部门使用、设计或指定的任何 API 都属于本指南的范围。

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