CCSDS-TC协议安全技术分析研究

由于空间链路固有的开放性,国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)建立的空间数据系统面临着窃听、篡改、伪装等安全威胁,因此研究CCSDS空间数据系统链路层的安全协议和安全技术十分重要.研究基于CCSDS空间通信系统链路层遥控(Telecommand,TC)协议采用的加密、认证及认证加密等安全技术,分析了TC协议为用户提供的服务,TC使用的协议数据单元和协议执行规程,研究了空间数据链路安全(Space Data Link Security,SDLS)协议为CCSDS链路协议提供的加密、认证和认证加密等安全服务的原理和协议执行规程,并利用OPNET网络仿真平台对使用SDLS协议的TC协议的协议规程进行了实现与仿真,验证了通过SDLS协议将安全技术应用于TC协议的正确性和可行性.结果表明,SDLS协议采用的加密、认证及认证加密等安全技术可以为CCSDS链路层的协议提供安全防护,为真实的空间通信网络的通信安全提供技术支持和重要保障.     

基于动态复合混沌系统的S盒设计

S盒是分组密码中重要的非线性部件之一.基于多混沌系统及复合思想,并引入Arnold映射置乱算法,提出了一种混沌S盒的产生方法.首先,提出了几种混沌方程,并对方程的自相关性和互相关性进行了分析,证明它们具有很好的伪随机性.接着,引入了动态复合混沌系统,形成了一种新的混沌系统.运用线性同余发生器可以延长混沌周期的思想,结合动态复合混沌系统,形成了一种新的伪随机序列的产生方法.将所形成的伪随机序列构造成临时的S盒,再利用Arnold映射将临时S盒置乱形成新的S盒.最后,对所产生的S盒做了严格的性能测试,并将本文S盒特性与前人提出的S盒进行了对比,对比分析显示本文所提出的算法产生的S盒具有良好的密码学性能,在空间网络安全及轻量级密码中具有很好的应用前景.