导语
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1 基本信息
作者：李凤华 殷丽华 吴巍 张林杰 史国振
发表年份：2016
会议/期刊名：通信学报
研究对象：天地一体化信息网络安全保障技术
2 问题陈述
随着国家安全、航空航天、灾害预警等需求的不断增强，促使卫星网络进一步发展，并要求卫星网络与空间飞行器、地面网络等有机融合，形成天地一体化信息网络，服务于国家安全和国计民生。但天地一体化信息网络存在信道开放、拓扑高度动态变化、间歇链路等特征，面临众多威胁与挑战。
3 研究内容/方法
3.1 特征及安全威胁
3.1.1 网络架构
网络架构包括天基网络、地面互联网、地面移动通信网，其中天基网络包括天基骨干网、天基接入网和地基节点网。
3.1.2 网络特征
- 卫星节点暴露
- 信道开放
- 异构网络互连
- 拓扑高度动态变化
- 高时延、大方差、间歇链路
- 星上节点能力受限
3.1.3 安全威胁
- 物理层
- 物理损毁：突发性自然活动、反卫星武器、硬件故障
- 信号干扰：欺骗干扰、压制干扰
- 运行层
- 欺骗攻击：非法冒充真实节点
- 恶意程序攻击：病毒、木马等
- 数据层
- 路由伪造/篡改：导致非法节点接入或产生无效路由
- 数据窃取：中间人攻击
3.2 物理安全技术
物理安全指对网络中物理装备或设备的防护，包括抗毁技术、抗干扰技术等
3.3 运行安全技术
运行安全指对网络的运行过程、状态等的保护。
3.3.1 安全接入
需要同时考虑接入的安全性和吞吐率。主要方案包括对称加密、集中式认证、双向认证、认知无线电
3.3.2 安全路由
由于网络异构的特点，因此需要安全高效的路由协议。
3.3.3 安全切换
由于网络节点位置不固定，网络高度动态变化，为保证节点的不间断通信，需进行安全高效的网络切换机制。
3.3.4 其他技术
其他技术还包括入侵检测、访问控制等。
- 入侵检测：监控网络内外部行为，及时拦截与响应，包括基于安全域和基于状态机的入侵检测方法。
- 访问控制：允许合法用户的合法访问，阻止非法用户的访问和合法用户的非法访问，包括引入动态的偏好知识、RBAC管理静态属性和ABAC管理动态属性 此外，还应考虑统一安全管理和态势感知。
3.4 数据安全技术
指对数据在收集、处理、传输等过程中的保护。
3.4.1 安全传输
由于传输链路长，且存在大方差、高时延、星上处理能力受限等问题，需要保证传输的可靠性、安全性。现有方法主要是对协议进行改进。
3.4.2 密钥管理
研究方向主要是提高密钥的灵活性、安全性。需要解决的问题包括节点动态变化导致的密钥更新、组密钥管理、终端认证以及单点失效等问题。
4 总结
参考文献
[1]. 李凤华等, 天地一体化信息网络安全保障技术研究进展及发展趋势. 通信学报, 2016. 37(11): 第156-168页.
