衛(wèi)星通信網(wǎng)對社會經(jīng)濟的發(fā)展具有重要推動作用。同時包含高、低軌兩種組網(wǎng)衛(wèi)星的雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),既能實現(xiàn)衛(wèi)星信號的廣域覆蓋,又能解決地面控制中心對在軌衛(wèi)星的全天候管理難題,一經(jīng)提出就受到了廣泛關(guān)注。然而,復雜的組網(wǎng)方式和嚴苛的部署環(huán)境對星間組網(wǎng)認證方案的設(shè)計提出了更高的要求。不同于地面無線網(wǎng)絡(luò),面向衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的身份認證技術(shù)需要在復雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中同時應對資源受限的星上環(huán)境、動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、斷續(xù)連通的通信鏈路等一系列安全挑戰(zhàn)。此外,為適應節(jié)點數(shù)量海量化、拓撲結(jié)構(gòu)復雜化等組網(wǎng)新趨勢,認證方案還需要在保證組網(wǎng)安全的前提下盡量減少對地面控制中心等可信第三方的依賴,以保證星間組網(wǎng)認證的自主性與靈活性。因此,如何實現(xiàn)海量通信衛(wèi)星在復雜環(huán)境下的自主、安全、高效組網(wǎng)已經(jīng)成為了一個研究熱點。對于雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)有的安全認證方案在設(shè)計時大多未考慮具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并不完全適用于該網(wǎng)絡(luò)高、低軌衛(wèi)星之間的層間組網(wǎng)認證、鄰近軌道相鄰低軌衛(wèi)星之間的星間組網(wǎng)認證等較為復雜的組網(wǎng)場景。針對上述問題,本文提出了兩種分別適用于雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)不同組網(wǎng)場景的星間組網(wǎng)認證方案,重點解決該網(wǎng)絡(luò)高、低軌衛(wèi)星間的組網(wǎng)認證問題和鄰近軌道相鄰低軌衛(wèi)星... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 課題支持
    1.5 章節(jié)安排
第二章 相關(guān)基礎(chǔ)知識
    2.1 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)簡介
        2.1.1 衛(wèi)星與星座
        2.1.2 雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的運行方式
        2.1.3 雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特征與環(huán)境參數(shù)
    2.2 密碼學基礎(chǔ)
        2.2.1 隨機數(shù)
        2.2.2 消息驗證碼
        2.2.3 哈希函數(shù)
        2.2.4 分組密碼
        2.2.5 DH密鑰交換
    2.3 安全協(xié)議理論基礎(chǔ)
        2.3.1 BAN邏輯
        2.3.2 Dolev-Yao模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 適用于雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的星間組網(wǎng)認證方案
    3.1 系統(tǒng)模型與安全需求
        3.1.1 系統(tǒng)模型
        3.1.2 攻擊者模型
        3.1.3 安全需求
    3.2 G2L-AKA星間組網(wǎng)認證方案
        3.2.1 系統(tǒng)初始化
        3.2.2 初始接入認證
        3.2.3 認證預計算
        3.2.4 星間切換認證
    3.3 方案分析
        3.3.1 安全性證明
        3.3.2 安全性分析
        3.3.3 性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 面向低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的星間組網(wǎng)認證方案
    4.1 系統(tǒng)模型
    4.2 L2L-AKA星間組網(wǎng)認證方案
        4.2.1 系統(tǒng)初始化
        4.2.2 三方認證
        4.2.3 認證預計算
        4.2.4 兩方認證
    4.3 方案分析
        4.3.1 安全性證明
        4.3.2 安全性分析
        4.3.3 性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 測試環(huán)境部署與仿真測試
    5.1 測試環(huán)境部署
        5.1.1 認證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.1.2 方案認證流程
        5.1.3 仿真測試環(huán)境
    5.2 雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間組網(wǎng)認證方案性能測試
    5.3 低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間組網(wǎng)認證方案性能測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于身份的空間網(wǎng)絡(luò)組密鑰管理方案[J]. 羅長遠,李偉,霍士偉.  通信學報. 2010(12)
[2]基于無證書的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案[J]. 余哲賦,周海剛,吳兆峰,朱曉薇,王曉燕.  軍事通信技術(shù). 2012(02)
[3]混合星座星間鏈路的建立以及連通性和穩(wěn)健性分析[J]. 韓松輝,歸慶明,李建文,杜院錄.  武漢大學學報(信息科學版). 2012(09)
[4]LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)覆蓋時間和切換次數(shù)分析[J]. 楊斌,何鋒,靳瑾,徐廣涵.  電子與信息學報. 2014(04)
[5]基于多層分簇的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)與路由策略[J]. 李飛龍,李廣俠,李志強,彭鋒彬.  通信學報. 2014(10)
[6]衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望[J]. 易克初,李怡,孫晨華,南春國.  通信學報. 2015(06)
[7]面向網(wǎng)絡(luò)空間的訪問控制模型[J]. 李鳳華,王彥超,殷麗華,謝絨娜,熊金波.  通信學報. 2016(05)
[8]天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)安全保障技術(shù)研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 李鳳華,殷麗華,吳巍,張林杰,史國振.  通信學報. 2016(11)
[9]天地一體化網(wǎng)絡(luò)中基于預認證與群組管理的安全切換方案[J]. 洪佳楠,李少華,薛開平,洪佩琳.  網(wǎng)絡(luò)與信息安全學報. 2016(07)
[10]Telesat公司擬增資,提出117顆星的星座概念[J].   衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2016(11)

博士論文
[1]寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議研究[D]. 黃展.哈爾濱工業(yè)大學 2009



本文編號：3704788