[建筑]鐵路信號系統(tǒng)安全相關(guān)通信標(biāo)準(zhǔn)與安全協(xié)議研究-文庫吧
2025-04-22 11:46 本頁面
【正文】 提出 7種傳輸系統(tǒng)可能遇到的風(fēng) 險威脅及 8種防御措施，其內(nèi)容及應(yīng)對關(guān)系見表 1。 表 1 防御措施與風(fēng)險威脅應(yīng)對關(guān)系 風(fēng)險 防御 序列號 時間戳 超時 源和目的 反饋 身份鑒 安全 身份標(biāo)識 信息 別過程 編碼 重復(fù) √ √ 刪除 插入 重排序 訛誤 延時 偽裝 √ :表示防御措施與風(fēng)險威脅應(yīng)對關(guān)系 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 密碼 技術(shù) Railway Topics 鐵路視點 全過程可以發(fā)現(xiàn)安全數(shù)據(jù)在傳輸中出現(xiàn)的“訛誤”。發(fā) 送端的安全功能負責(zé)對安全數(shù)據(jù)進行安全編碼，再將安 全碼、用戶數(shù)據(jù)及其他安全附加信息組成安全報文進行 傳輸，接收端收到報文后，依照報文結(jié)構(gòu)從報文中截取 安全數(shù)據(jù)，再次編碼 計算，并將得到的碼字與報文中的 安全碼進行比對，鑒別是否發(fā)生“訛誤”。設(shè)計安全碼 必須選擇適當(dāng)?shù)木幋a技術(shù)和足夠的編碼長度，以滿足安 全功能需求，并達到安全通信系統(tǒng)要求的安全完整度定 量指標(biāo)。EN 50159— 1標(biāo)準(zhǔn)附錄 A給出安全碼長度的參考 計算公式。 EN 50159— 2標(biāo)準(zhǔn)介紹了安全碼的基本類型及 選擇，可作為安全碼的主要有線性分組碼、循環(huán)分組碼 （ CRC）、散列分組碼和加密分組碼。選擇安全碼和加 密技術(shù)主要根據(jù)傳輸系統(tǒng)是否有非授權(quán)訪問，是否可以 避免惡意攻擊，以及安全通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中是否采用獨立 的非法接 入保護措施?？傊?，根據(jù)傳輸系統(tǒng)和安全通信 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇安全碼。 安全碼使安全通信達到量化的安全目標(biāo)。在安全 協(xié)議中，除用戶安全數(shù)據(jù)外，一般還要將安全層的附 加安全數(shù)據(jù)，如時間戳和身份鑒別 ID等納入安全碼保 護范圍。在有些安全協(xié)議中，還將附加安全數(shù)據(jù)直接 設(shè)計為計算參數(shù)參與安全碼算法 (如 SACEM)，或?qū)⑵渥? 為安全碼的擴充內(nèi)容 (如 FSFB/2)，使安全層對報文完 整性、真實性和時序性的驗證在安全編碼的計算和驗 證過程中一起完成，提高了安全性和效率，便于安全 通信過程的管理。 SACEM 算法是一種特殊設(shè)計的散 列分組編碼算法， 時間標(biāo)記的DE/DR值與用戶安全數(shù)據(jù)一起被進行 SACEM編 碼計算，而報文真實性信息被設(shè)置為定向連接參數(shù)作為 計算公式的一部分。 FSFB/2采用基于 32位 CRC的安全編碼，發(fā)送端身份 標(biāo)識號SID 以及發(fā)送端時間戳 T n 通過異或運算加入到 CRC 校驗碼，得到 FSFB/2 安全碼。這種方式使 SID和 T n 隱形于 安全編碼中，也使報文真實性和完整性驗證過程統(tǒng)一進 行。因為接收端計算出 CRC 校驗碼之后只能從安全碼中恢 復(fù)出 SID 與 Tn 經(jīng)異或運算結(jié)合在一起的信息，也只有設(shè)法 驗證出 SID及 Tn 之后才能完成 CRC的驗證。 報文時序性保證 順序性就是保證接收端收到的報文序列與發(fā)送端發(fā) 為防御各種風(fēng)險，要求安全通信系統(tǒng)應(yīng)具有保護報 文真實性、保護報文完整性、保護報文時間性和保護報 文順序性等 4項防御功能，其中報文時間性和順序性統(tǒng)稱 為時序性，對于安全通信系統(tǒng)可以從這 3方面進行研究。 以兩種歐洲鐵路信號公司的安全通信協(xié)議為例分析 安全措施的實施。一是 CSEE Transport 公司針對封閉傳 輸系統(tǒng)的安全協(xié)議 ,主要特征為SACEM安全編碼及 DE/DR 時間標(biāo)記機制 ， SACEM是一種安 全碼。二是 ALSTOM 公司以開放傳輸系統(tǒng)為對象的安全協(xié)議 FSFB/2 [4] [3] 。 FSFB(Fail
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