基于TCN的网络化旅客列车轮对状态在线监测系统

旅客列车是一个复杂的大动态系统,轮对是旅客列车机械故障的多发部位,为及时有效地防范和预警列车轮对故障,在分析我国旅客列车基本结构、安全装备情况的基础上,以列车轮对状态在线监测为基础,设计了基于TCN的网络化旅客列车轮对状态在线监测系统,并给出其具体实现方案.系统由列车在线状态监测与故障诊断主机、车辆级状态监测分机和各车载设备监测模块组成.每节车辆由车辆级状态监测分机通过MVB将车辆内部各状态监测模块联结成为监测网络,利用WTB将全列车的车辆级状态监测分机连为一体,构成一个完整的、基于TCN标准架构的列车状态监测与故障诊断系统.为开展列车上其他机械部分、电气部分等的故障诊断构建了一个TCN标准的网络平台.图6,参15.     

基于OPNET的星型工业以太网列车通信网络仿真研究

利用网络仿真软件OPNET构建星型工业以太网列车通信网络(TCN)拓扑结构,并进行节点建模和业务建模.研究不同数据包大小、产生间隔和网络带宽,对以太网时延、数据包冲突和重传次数的影响.结果表明:通过增大数据包产生间隔、减小数据包的长度以及增加网络带宽都可以提高列车通信网络实时性.     

基于VRTX操作系统的列车总线节点的设计

在列车控制系统中 ,车载数据通信必须具有良好的实时性 .绞线式列车总线 (WTB)就是符合这一要求的一种专用现场总线 .为此介绍了列车通信网标准 (IEC6 1375— 1)中的WTB部分 ,以及WTB节点的硬件设计和软件设计 .在硬件设计中 ,论述了物理层和链路层的设计 .在软件设计中 ,阐述了本系统所用的实时操作系统平台———VRTXx86 /rm ,并且从状态机的角度分析了系统中的几个主要进程     

基于CAN-FD总线的车载网络安全通信

以数据加密和入侵检测为基础,建立了一种基于灵活数据速率控制器局域网络的汽车通信网络信息安全方法.提出了包括安全传输、安全启动、时间同步与密钥分配的汽车网络安全通信协议,并通过建立网络仿真模型验证安全协议的有效性.搭建了基于硬件实例的安全通信节点,测试硬件节点的实际通信性能和加密性能.最后针对汽车通信网络潜在的攻击方式,以Dolev-Yao入侵模型攻击和拒绝服务攻击为测试方法,对安全通信模型进行了安全性攻击测试和入侵检测功能验证,确定了网络入侵检测的判定指标.测试结果验证了该方法的安全性和可用性.     

列车用CAN总线应用层协议研究与实现

铁路行业总线应用具有其自身的特点,目前还没有出现面向铁路专用的CAN总线应用层协议标准,本文以TCN(IEC61375-1)为参考,结合CAN总线自身的底层协议特点,借鉴了其他CAN总线应用层协议的优点,设计出面向列车总线应用的CAN总线应用层协议——Train-CAN协议.该文主要从该协议的报文分配、报文传输机制描述和网络管理方法3方面加以研究,并分析了一个典型的应用——分布式车载故障检测记录系统,通过该系统的实际运行情况证明了Train-CAN协议应用于铁路机车的合理性.     

列车通信网络设计问题中的双层规划模型

列车通信网络的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构优化问题关系到列车控制系统及安全监测系统的性能和经济效益。对列车通信网络的设计问题进行建模,通过双层规划的思想,将列车通信网络的可靠性、建造费用与通信效率纳入统一的决策过程,从而建立科学的列车通信网络最优性能模型。上层规划以最低建造成本为目标,约束条件为网络可靠性;下层规划以最大通信效率为目标,约束条件为建造费用和网络物理拓扑。最后利用一种基于遗传算法和Floyd算法的混合求解过程对列车通信网络综合规划模型进行求解,得到满足网络稳定性要求下的最小费用设计方案及该方案下的最优效率通信方式。通过对实例结果的分析表明,文中提出的模型是切实有效的。     

一种基于会话可知的防范SSL中间人攻击的方法

SSL/TLS协议是网络上提供安全通信通道的协议,而针对SSL/TLS协议的中间人攻击危害极大。文章针对SSL/TLS的中间人攻击,分析了SSL/TLS协议容易遭受攻击的原因,并提出了一种有效的基于会话可知的防范SSL/TLS中间人攻击的方法。利用会话可知的方法,能够使通信双方确知双方是否在直接通信,从而杜绝SSL/TLS中间人攻击。论文后半部分对会话可知方法进行了安全性分析,并给出了会话可知的实现方式。     

融合领域知识的网络异常检测方法

针对电力网络等特定领域的网络异常检测问题,该文提出了一种新的网络异常检测框架。该框架采用模糊逻辑规则表示领域知识,建立了区间2型模糊逻辑系统用于计算网络安全信念度量。在此基础上,设计了通信流识别策略将整个网络数据流划分为多个通信流,并针对每个通信流提出一种基于自组织映射(SOM)的异常检测方法。该方法采用安全信念度量动态地调整检测方法关键参数的阈值,以提升检测性能。进一步地,考虑网络安全信念的影响设计了一种综合安全决策策略,解决了不同通信流检测结果的冲突问题。小型智能电网网络实验验证结果表明,该文方法能有效地提升检测性能。     

一种基于SIP下VoIP身份认证技术的解决方案

VoIP系统是一项通过IP网络数据包传送语音的通信业务,保证VoIP的安全是提供IP通信业务的前提,而身份认证则是IP网络安全体制中最为重要的环节之一.随着SIP正成为VoIP通信系统的主流协议,文章在总结了当前VoIP系统对呼叫者身份进行认证的方法的基础上,提出了一种基于智能卡和SIP来电ID的双因素身份认证技术解决方案,并通过模拟攻击实验,对其安全性进行了分析.     

TCC-PIS系统测试平台的研究及应用

文章分析了深圳地铁1期车辆TCN列车网络电子部件故障现状,搭建TCC-PIS系统测试平台的过程,以及最终实现的功能和成效。     

蓝牙无线网络的安全机制

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性规范,它以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一种无线连接,如果网络结点较多,拓扑结构复杂(如Ad Hoc网络),由于蓝牙系统的移动性和开放性,使得其安全问题显得尤为重要.文章对蓝牙技术的安全结构作了描述,介绍了蓝牙无线网络的安全机制,分析了它的安全弱点和对其潜在攻击,最后提出了一些改进方案.     

VANET干扰攻击研究

基于Ad Hoc网络的车载移动通信网(VANET)由于无线信道的原因,以及VANET自身的特点,易受到干扰攻击,而干扰攻击的主要目标是网络底层.针对VANET网络环境,进行干扰攻击建模,并提出相应的安全检测体系结构,最后提出相应的响应策略.     

一个改进的车载网安全认证方案

车载自组网(Vehicular ad-hoc network,VANET)是一种基于车辆通信的移动自组网络。网络中的身份认证是保证通信安全的一个重要方法。2019年,Chen等人提出了一种用于车辆互联网的身份认证方案,并声称该方案可以抵抗各种攻击。通过对他们方案的研究,发现其方案中存在2个缺陷,一是无法抵抗智能卡丢失攻击。二是其认证方案中使用了安全通道,而这在现实情况中难以实现。为弥补这2个安全缺陷,笔者提出了一个改进的基于智能卡的用户匿名身份认证方案,并对改进方案进行了安全分析,其能够抵抗各种已知的攻击。与已有的方案进行比较,改进方案具有效率优势。     

现场总线在陶瓷梭式窑控制系统中的应用

该文论述了CAN现场总线在工业控制系统——陶瓷梭式窑控制系统中的应用。分析了陶瓷梭式窑控制特点,就炉膛内的温度以及气氛的控制设置两个控制主回路。组成CAN总线通信系统,设计EPP-CAN接口模块和以89C52单片机为核心的各种底层接口模块,为网络控制系统提供底层通信网络,保证数据通信的实时性与可靠性。取得预定的控制结果。     

基于透明代理的域名系统隐患分析与防御策略

域名系统现有机制无法对域名解析请求和应答的信息来源进行有效确认,使得攻击者能够伪造数据对域名系统进行攻击,该文在对域名系统安全隐患分析的基础上,提出了一种透明代理的安全组件,不需改变现有域名系统的架构与通信机制,实现了对域名解析请求和应答信息的鉴别与过滤。该透明代理运行在2种工作模式即选择性重查询模式和安全标签查询模式,能够根据安全要求和风险水平在2种模式之间进行动态切换。仿真分析表明:这种架构使得攻击域名系统的成功率大为降低,明显提高了系统安全性,同时对系统平均查询时间和网络吞吐率影响较小。     

MVB-LonWorks网关在列车网络中的应用研究

MVB(多功能车辆总线)和LonWorks作为一种成熟的控制网络技术,已经在列车通信网络中得到了广泛的应用.但是在实际应用中.目前列车上有两种总线的产品,这限制了列车网络技术在列车中的应用.因此如何将二者互联已经是列车网络技术应用的瓶颈.本文研究了MVB-LonWorks网关技术,设计了网关的结构,并通过实验进行了验证.     

程序缓冲区溢出攻击的攻击树建模

程序缓冲区溢出攻击严重威胁了网络的安全性。网络攻击的攻击树建模方法是卡内基梅隆大学提出的一种以结构化、可重用的方式来描述攻击信息建模方法。本文介绍了攻击树建模方法,研究了程序缓冲区溢出攻击的攻击树,给出了程序缓冲区溢出攻击的具体的攻击树模型,并分析了其可重用性,探讨了如何结合攻击树采取措施提高网络安全性;安全分析和设计人员可借此构造更安全的信息系统。     

网络安全中的Arp欺骗攻击模拟

Arp欺骗攻击是局域网中常见的一种安全威胁。本文重点分析Arp欺骗攻击原理,并在此基础上使用网络嗅探技术．提出了一种模拟Arp攻击的方法。     

伴随随机攻击的信息物理系统的同步控制

信息物理系统(CPS)广泛存在于现代基础设施体系中,例如未来智能电网、智能交通网络和公众健康系统等。该系统的安全是社会正常运行的关键。该文介绍了信息物理系统的物理层网络和信息层网络,这两层网络是相互依存的。提出了在存在随机攻击条件下,相互依存的信息物理系统的数学模型,该攻击既存在于物理层网络,也存在于信息层网络。该文研究了在存在随机攻击条件下,相互依存的信息物理系统的同步问题,并提出了一种自适应非线性控制器。利用Weiner过程将这些控制器加入到物理层网络中,以实现相互依存的信息物理系统的同步。数值模拟证明了理论结果是有效的。     

高速试验列车控制系统通信节点机的研究

介绍了一种采用嵌入式计算机ＰＣ１０４模块实现高速试验列车控制、监测、诊断信息网络中通信节点的方法．阐述了ＰＣ１０４总线模块的特点,以及如何用ＰＣ１０４模块构成高速列车控制网络中的通信节点,并给出了固态盘的使用方法