基于LEO的空間網(wǎng)絡(luò)安全體系及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著空間通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人類的信息化步伐已不再局限于地面環(huán)境。伴隨著空間通信的民用化、商業(yè)化進(jìn)程,空間網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從一個(gè)相對(duì)封閉的專有系統(tǒng),逐漸成為集成了衛(wèi)星骨干網(wǎng)、移動(dòng)自組織網(wǎng)、無線蜂窩網(wǎng)、地面互聯(lián)網(wǎng),甚至是深空探測網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空間通信系統(tǒng)。
　　由于空間通信具有環(huán)境復(fù)雜、鏈路開放、終端移動(dòng)性強(qiáng)等固有特征,致使空間網(wǎng)絡(luò)面臨著多種多樣的安全威脅和技術(shù)挑戰(zhàn)。加之空間網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展尚處于成長期,以往的研究更多地關(guān)注于射頻技術(shù)、

2、傳輸控制、移動(dòng)切換、網(wǎng)絡(luò)路由、組網(wǎng)技術(shù)等涉及網(wǎng)絡(luò)性能提升的領(lǐng)域。對(duì)于空間網(wǎng)絡(luò)安全性的研究還十分不足,較為成熟的地面安全技術(shù)也往往難以適用于空間網(wǎng)絡(luò)的特殊場景。
　　本文在總結(jié)以往空間網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的基礎(chǔ)上,將研究重點(diǎn)聚焦于基于LEO的空間網(wǎng)絡(luò)上,主要研究低地球軌道層、近地空間層和地表層三個(gè)空間層次中的兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)自組織網(wǎng)。本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新成果分為以下三個(gè)方面:
　　1、空間網(wǎng)絡(luò)的安全體系及安全技術(shù)研究。

3、在比較經(jīng)典安全體系模型的基礎(chǔ)上,選擇OSI層次模型對(duì)空間網(wǎng)絡(luò)的安全弱點(diǎn)、安全威脅和安全機(jī)制進(jìn)行層次化、系統(tǒng)化的分析;
　　2、空間網(wǎng)絡(luò)抗毀性組網(wǎng)技術(shù)研究。強(qiáng)抗毀性的組網(wǎng)機(jī)制是對(duì)物理打擊、鏈路屏蔽等常見外部攻擊手段的有效防御。本文提出一種強(qiáng)抗毀性的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)HMSN(Hybrid MANET Satellite Network),為實(shí)現(xiàn)該組網(wǎng)結(jié)構(gòu),進(jìn)而提出一種用于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP-HMSN(Border Gate

4、way Protocal-HMSN)。最后,通過實(shí)驗(yàn)仿真證明了HMSN在抗毀性和可用性方面具有優(yōu)越的性能。
　　3、空間網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)。入侵檢測技術(shù)是檢測空間網(wǎng)絡(luò)中惡意終端的有效手段。本文提出一種用于空間網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測系統(tǒng)CIDS-S(Correlation Intrution Detection System-Space version),該系統(tǒng)采用異常檢測與特征檢測相結(jié)合的入侵檢測機(jī)制。為了驗(yàn)證系統(tǒng)的有效性,本文先后提出