适用于卫星网络滚动建设的安全接入技术研究

发布时间：2022-08-01 15:35

　　随着社交、旅行、贸易等活动范围的不断延伸,人们对广域通信的要求越来越高。受地理环境等因素的影响,在偏远地区部署蜂窝网络以实现大范围信号覆盖成本极高。同时,在自然灾害等紧急情况发生时,传统通信网络也不能提供稳定的通信服务。卫星网络有着全天候工作、全球覆盖的优势,可以作为传统通信系统的补充,为国家航空航天、远洋航行、边境监控等场景中的稳定通信提供支撑,同时满足个人野外旅行、跨境沟通等过程中即时通讯的要求。通过卫星组建通信网络,进而提供全天时、全天候、全球无缝覆盖的网络服务已经成为一种新趋势。然而,由于卫星信道开放、传输时延大、星上设备简单,卫星网络的安全接入面临着严峻的挑战。具体来说,第一,由于卫星信道开放,认证过程中数据安全性不能得到保证,用户的身份和位置等隐私信息存在泄漏的风险;第二,低轨卫星高速运动导致网络结构持续变动,为了持续使用网络服务,终端需要在卫星间频繁切换;第三,由于卫星间通信和星地通信时延大,复杂的认证流程会导致认证时间增长和用户体验降低;第四,卫星网络用户量庞大,而星上设备资源受限,难以处理海量高并发的用户接入请求;第五,由于卫星网络没有相应的注册信息,当传统运营商及其... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 课题支持
    1.5 本文的内容组织安排
第二章 相关基础知识
    2.1 密码学相关知识
        2.1.1 对称加密
        2.1.2 Hash函数
    2.2 EPS-AKA
    2.3 布隆过滤器
    2.4 Bitset
    2.5 SVO逻辑
    2.6 Reactor模式
    2.7 本章小节
第三章 认证方案设计
    3.1 系统模型与安全需求
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 威胁模型
        3.1.3 设计目标
    3.2 方案设计
        3.2.1 系统初始化
        3.2.2 初始认证
        3.2.3 星间切换
    3.3 安全性分析
        3.3.1 协议理想化
        3.3.2 安全性假设
        3.3.3 预期目标
        3.3.4 逻辑分析
        3.3.5 协议安全目标
    3.4 协议性能分析
        3.4.1 通信开销
        3.4.2 计算开销
        3.4.3 存储开销
    3.5 方案功能设计
        3.5.1 用户临时身份
        3.5.2 位置预测
        3.5.3 计费与撤销
    3.6 本章小节
第四章 认证系统设计
    4.1 系统总体设计
        4.1.1 系统架构
        4.1.2 系统功能分析
    4.2 系统详细设计
        4.2.1 系统结构
        4.2.2 系统数据库表
        4.2.3 系统通信数据包
        4.2.4 系统处理流程
    4.3 本章小节
第五章 实现与测试
    5.1 开发和测试环境
    5.2 系统实现
        5.2.1 客户端
        5.2.2 卫星节点服务端
        5.2.3 关口站服务端
        5.2.4 用户家乡域服务端
    5.3 系统功能测试
        5.3.1 初始认证测试
        5.3.2 星间切换测试
    5.4 系统性能测试
        5.4.1 初始认证性能测试
        5.4.2 星间切换性能测试
        5.4.3 综合性能测试
    5.5 本章小节
第六章 总结及展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 问题与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3667714