空間信息網(wǎng)可重構(gòu)的密鑰管理方案研究與仿真.pdf

1、空間信息網(wǎng)是由在軌運(yùn)行的多顆衛(wèi)星及衛(wèi)星星座組成的骨干式通信網(wǎng)絡(luò)，可為各種空間任務(wù)如氣象、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)、資源勘察、地形測(cè)繪、偵察、通信廣播和科學(xué)探測(cè)等提供集成的通信服務(wù)，在無線通信領(lǐng)域中占有極其重要的地位，有著非常廣闊的應(yīng)用前景。然而由于空間信息網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)、節(jié)點(diǎn)種類繁多、拓?fù)渥兓l繁、傳輸距離遠(yuǎn)等固有特征，使得其與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，將受到更多的安全威脅，因此空間信息網(wǎng)的安全問題受到越來越多的關(guān)注，密鑰管理作為空間信息網(wǎng)安全方面的基礎(chǔ)也成

2、為目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　結(jié)合空間信息網(wǎng)的特點(diǎn)和安全需求，提出一種空間信息網(wǎng)可重構(gòu)的密鑰管理方案。算法分三個(gè)階段:在網(wǎng)絡(luò)初始化階段，針對(duì)空間信息網(wǎng)的特點(diǎn)設(shè)置密鑰管理安全架構(gòu)，該架構(gòu)的設(shè)置結(jié)合了空間信息網(wǎng)自有的分層特點(diǎn)，在安全架構(gòu)中分為骨干網(wǎng)絡(luò)層、高軌接入層、成員接入層。在密鑰管理設(shè)置方面在骨干網(wǎng)絡(luò)層、高軌接入層、低空接入層接入層分別采用部分分布式、基于動(dòng)態(tài)簇的分布式和集中式的密鑰管理方案。同時(shí)，加入信任機(jī)制，各個(gè)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)一跳鄰居

3、節(jié)點(diǎn)的異常行為，進(jìn)行信用值評(píng)估，保證網(wǎng)絡(luò)安全性。在密鑰主動(dòng)優(yōu)化階段，骨干網(wǎng)絡(luò)層通過對(duì)節(jié)點(diǎn)信用值的計(jì)算，離線地面控制中心階段性的加入網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整(k，n)門限的取值，既保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，又能減小網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算開銷。高軌與成員接入層根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的信用評(píng)估值，適當(dāng)減小或者增加證書更新周期和證書分片。在被動(dòng)密鑰重構(gòu)階段，分為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)地面控制中心失效和大量骨干節(jié)點(diǎn)遭受攻擊兩類，分別采用自適應(yīng)完全分布式和按需預(yù)設(shè)值的構(gòu)造來完成密鑰共享與更新，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)