CBTC系統(tǒng)中IPSec的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、基于通信的列車運(yùn)行控制(CBTC)系統(tǒng)通過車地雙向數(shù)據(jù)通信對(duì)列車進(jìn)行控制和監(jiān)督，提高了列車的安全性和運(yùn)輸效率?；贗EEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)(WLAN)以其安裝便捷、使用靈活、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，成為CBTC系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的車地通信方式。同時(shí)，無線局域網(wǎng)固有的安全問題也引入了CBTC系統(tǒng)。因此，必須采取相關(guān)措施來提高基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的CBTC系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的安全性。 論文首先對(duì)CBTC系統(tǒng)中數(shù)據(jù)

2、通信網(wǎng)絡(luò)的安全體系及其漏洞進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了采用IPSec機(jī)制來提高CBTC系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的安全。其次，對(duì)IPSec體系中安全關(guān)聯(lián)(SA)、安全協(xié)議(認(rèn)證頭AH和封裝安全載荷ESP)、相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)(安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)SPD和安全關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)SAD)以及密鑰交換(IKE)協(xié)議作了深入的闡述，同時(shí)根據(jù)CBTC系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了CBTC系統(tǒng)中IPSec機(jī)制的設(shè)計(jì)方案：在車載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)之間采用隧道模式的ESP來提供安全保護(hù)，而在地面各個(gè)系統(tǒng)之

3、間采用傳輸模式的AH或ESP來提供安全保護(hù)，并詳細(xì)的說明了數(shù)據(jù)包處理流程和密鑰交換流程。最后，把高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)引入CBTC系統(tǒng)的IPSec機(jī)制中，用來實(shí)現(xiàn)IPSec中的加密和認(rèn)證算法。高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)是一個(gè)對(duì)稱分組密碼算法，將用來取代數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)，從而成為廣泛使用的新型數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、需要的內(nèi)存空間少、在所有平臺(tái)上運(yùn)行良好而且可以有效抵抗目前已知的所有攻擊，因此，在IPSec機(jī)制中采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AE