基于3-DES算法的列控系統(tǒng)車(chē)地安全通信研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展，車(chē)載設(shè)備與地面設(shè)備之間的信息傳輸平臺(tái)將更多的采用數(shù)字式無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。GSM-R作為專(zhuān)門(mén)為滿(mǎn)足鐵路應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的綜合專(zhuān)用數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，具有適應(yīng)鐵路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)和成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，符合通信信號(hào)一體化技術(shù)發(fā)展的要求，將得到更為廣泛的推廣和應(yīng)用。然而，由于車(chē)地通信傳輸有關(guān)行車(chē)安全和行車(chē)效率的列車(chē)控制信息和管理信息，GSM-R的安全通信機(jī)制受到高度關(guān)注，成為當(dāng)前車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信系統(tǒng)研究的一個(gè)重點(diǎn)。 本文

2、主要研究歐洲列控車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信系統(tǒng)Euroradio（GSM-R）的安全機(jī)制，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用安全技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)針對(duì)車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信系統(tǒng)的安全加密系統(tǒng)。 （1）論文綜述了基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展，以及GSM-R在列控系統(tǒng)中的應(yīng)用；對(duì)列控系統(tǒng)車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信的安全性進(jìn)行分析，指出潛在安全威脅，并提出應(yīng)對(duì)措施，包括采用端到端（安全層）的安全保障措施和應(yīng)用基于密碼技術(shù)的認(rèn)證技術(shù)；重點(diǎn)分析了Euroradio的安全通信機(jī)制，包括安全層在

3、整個(gè)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的位置、服務(wù)原語(yǔ)、提供的服務(wù)以及功能，并闡述了認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用。 （2）在深入分析安全層功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)消息來(lái)源認(rèn)證和對(duì)等實(shí)體認(rèn)證的進(jìn)程，運(yùn)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)完成認(rèn)證過(guò)程。安全協(xié)議中消息認(rèn)證密碼（Message Authentication Code，MAC）是保證傳輸過(guò)程中信息完整性和認(rèn)證的安全進(jìn)程，MAC的計(jì)算采用改進(jìn)的DES算法即3-DES加密算法。基于FPGA速度快、安全性高、靈活等特點(diǎn)，論文采用