基于LEO的空間網(wǎng)絡安全體系及關鍵技術研究.pdf

1、隨著空間通信和網(wǎng)絡技術的不斷進步,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)化進程,空間網(wǎng)絡已經(jīng)從一個相對封閉的專有系統(tǒng),逐漸成為集成了衛(wèi)星骨干網(wǎng)、移動自組織網(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)絡結構的空間通信系統(tǒng)。
　　由于空間通信具有環(huán)境復雜、鏈路開放、終端移動性強等固有特征,致使空間網(wǎng)絡面臨著多種多樣的安全威脅和技術挑戰(zhàn)。加之空間網(wǎng)絡的發(fā)展尚處于成長期,以往的研究更多地關注于射頻技術、

2、傳輸控制、移動切換、網(wǎng)絡路由、組網(wǎng)技術等涉及網(wǎng)絡性能提升的領域。對于空間網(wǎng)絡安全性的研究還十分不足,較為成熟的地面安全技術也往往難以適用于空間網(wǎng)絡的特殊場景。
　　本文在總結以往空間網(wǎng)絡安全技術的基礎上,將研究重點聚焦于基于LEO的空間網(wǎng)絡上,主要研究低地球軌道層、近地空間層和地表層三個空間層次中的兩種網(wǎng)絡結構:衛(wèi)星網(wǎng)絡和移動自組織網(wǎng)。本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新成果分為以下三個方面:
　　1、空間網(wǎng)絡的安全體系及安全技術研究。

3、在比較經(jīng)典安全體系模型的基礎上,選擇OSI層次模型對空間網(wǎng)絡的安全弱點、安全威脅和安全機制進行層次化、系統(tǒng)化的分析;
　　2、空間網(wǎng)絡抗毀性組網(wǎng)技術研究。強抗毀性的組網(wǎng)機制是對物理打擊、鏈路屏蔽等常見外部攻擊手段的有效防御。本文提出一種強抗毀性的組網(wǎng)結構HMSN(Hybrid MANET Satellite Network),為實現(xiàn)該組網(wǎng)結構,進而提出一種用于衛(wèi)星網(wǎng)絡和自組織網(wǎng)的邊界網(wǎng)關協(xié)議BGP-HMSN(Border Gate

4、way Protocal-HMSN)。最后,通過實驗仿真證明了HMSN在抗毀性和可用性方面具有優(yōu)越的性能。
　　3、空間網(wǎng)絡入侵檢測系統(tǒng)設計。入侵檢測技術是檢測空間網(wǎng)絡中惡意終端的有效手段。本文提出一種用于空間網(wǎng)絡的入侵檢測系統(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合的入侵檢測機制。為了驗證系統(tǒng)的有效性,本文先后提出