遥科学信息系统的安全问题研究及若干措施.pdfVIP

第 19 卷 第 5 期 2004 年 10 月 电 波 科 学 学 报 CHINESE JOURNAL OF RADIO SCIENCE Vol. 19，No. 5 October，2004 文章编号 1005-0388（2004）05-0627-05 遥科学信息系统的安全问题研究及若干措施 * 杨 军 周贤伟 宋存义 （北京科技大学，junyang898@ 163. com，北京 100083） 摘 要 分析了当今遥科学信息系统中存在的一系列安全隐患，及时提出安全遥科 学的基本框架，并从密码学角度提出了若干对策和建议。其次，着重研究怎样保护 基于 CCSDS 高级在轨系统的空间通信链路免受非法第三方攻击的情形：为遥科学 信息传输系统提出传统密码与公钥密码相结合、必威体育官网网址性与身份认证相统一的高强度 密码方案和一种快速算法，在一定程度上将减轻制约遥科学发展的 瓶颈 问题——— 时间延迟。 关键词 遥科学，安全遥科学，密码算法，身份认证，必威体育官网网址，时延 中图分类号 TN918 文献标识码 A Security pro ems in te escience information systems and some measures YANG Jun ZHOU Xian-wei SONG Cun-yi （Uniuersity of Science and Technology Beijing，junyang898@ 163. com Beijing 100083，China） A stract By analyzing a series of hidden security dangers in contemporary telescience information systems，a the basic frame of secure telescience is depicted in time and some countermeasures and suggestions from a cryptographic perspective are presented. How to prevent the special case that an illegal party attacks telescience space communication links based on CCSDS. AOS is also dealt with . Combined with conventional cipher and public- key cipher and unified with confidentiality and authentication，a strong cryptographic scheme and a fast algorithm are given for telescience information transmission systems， which can simultaneously relieve to some extent the bottleneck problem（delay）restricting the development of telescience. Key words telescience，secure telescience，cryptographic algorithm，authentication， confidentiality，delay 1 引 言 遥科学是起源于空间科学实验的一门新兴边缘 学科和一种技术手段［1，2］。一般地讲，遥科学是一 个用户概念，是“遥现场和遥操作的集成运用”。具 体地讲，遥科学是一种地面科研人员对远程实验进 行接近实时的、充分交互的工作模式。从实验收到 的反馈信息，利用计算机网络、软件工具和通信设 备，科学家进行在线分析；通过监控、评估和修改步 骤，向设备硬件发送命令以调整某些参数，从而达到 远程控制实验进程的目的。 遥科学将有助于获得空间实验的最大科学产 出，在微重力环境下的流体科学，材料科学及生命科 学实验、遥医学、特殊军事场合、强核辐射、灾害监测 * 收稿日期：2003 08 18. 基金项目：国家自然科学基金（NO.和北京科技大学青年专项发展基金资助 （如对海底、火山口等难以靠近的恶劣环境）等领域 也都具有十分现实的意义。 现在几乎所有的实验都以空间数据咨询委员会 （CCSDS）高级在轨系统（ AOS）建议作为信道传输 标准［3］。遥科学数据通信网络可分为星载网、空间 链路子网和地面网三部分。地面加密数据传输系统 是近年来研究的一个热点［