RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议的安全性分析

针对CTCS-3级列控系统的核心安全通信协议——RSSP-Ⅱ的安全性进行分析。利用生日攻击原理,对RSSP-Ⅱ协议的核心消息鉴别码方案提出一种部分密钥恢复-伪造攻击方案。攻击结果表明,在截获232.5个已知明文的前提下,大约需要2^(57)次离线MAC计算,即可实时计算得到任意数量的伪造消息,且伪造消息中所包含的序列号、三重时间戳或机器周期等校验标识符均可通过接收端的检验,攻击的成功率约为0.63。

铁路信号安全协议中消息认证码算法的研究

为了提高铁路信号安全协议RSSP-Ⅱ中消息鉴定安全层消息认证码算法的安全性和实时性,首先将传统的MASL-TDES-MAC算法底层的加密算法改进为安全性能更强的高级加密标准AES算法,并对改进后的MASL-AES-MAC算法采用FPGA技术进行硬件设计,其次根据硬件设计所达到的最高时钟频率和逻辑资源消耗情况,对算法的硬件实现环节采用查找表技术和流水线技术进行优化,最后在QuartusⅡ软件和Modelsim软件上进行联合仿真实验。研究结果表明:经过改进及优化后的算法具有更高的最高时钟频率和更低的逻辑资源消耗,不仅提高了协议的安全性,而且改进及优化后的算法在实时性方面比原算法提高了69.84%。

铁路信号安全协议RSSP的研究

铁路信号安全协议(RSSP)是应用于铁路信号安全设备接口的安全通信协议。给出了应用RSSP设备间的以太网通信网络结构,描述了RSSP-Ⅰ的接口结构与功能特点,及RSSP-Ⅱ的层次结构与功能特点,提出了RSSP的基本实现方法,论述了RSSP在热备结构的设备中的同步方法。

基于5G架构的新型高铁列控系统信号安全通信协议研究

为了保护基于5G架构的新型高铁列控系统信号设备间的安全通信,弥补现有安全机制的弱点,提出一种面向未来列控系统通信架构的信号安全通信协议。基于国密SM9标识密码算法,给出信号设备间的接入认证与密钥交换方案,简化万物互联场景下的密钥管理。通过对CASEAR竞赛获胜的4种认证加密算法在列控通信场景的适用性评估,选择以OCB3为核心,配合国密SM4算法,构建信号设备间端到端认证加密保护方案。理论分析和仿真结果表明,本方案在效率和安全性方面较现有方案有较大提升。

铁路信号安全通信协议中的MAC改进算法

改进铁路信号安全通信协议II(RSSP-II)中的ER层消息验证码(MAC)算法,将高级加密标准作为MAC的核心算法,使用密文分组链接方式对报文加解密,并将其运用到CTCS-3列控系统临时限速服务器测试平台的RSSP-II仿真测试中。结果表明,改进算法能够克服原算法存在的弱密钥、半弱密钥等安全隐患,具有更强的安全性与实时性。

基于Swin-Transformer的短波协议信号识别

针对短波复杂信道环境下信号所属协议识别困难的问题,提出一种基于Swin-Transformer神经网络模型的短波协议信号识别算法。首先使用时频分析方法得到信号的灰度时频图作为神经网络的输入;其次设计一种基于Swin-Transformer的神经网络模型,对信号时频图进行特征提取;最后将特征与协议建立映射关系,从而实现信号协议的识别。仿真实验结果表明,在信噪比大于−4 dB的高斯信道下,所提算法的识别准确率接近100%,高于现有算法。此外,在强干扰以及多径时延衰落的信道条件下,所提算法仍具有较高的短波协议信号识别率。

铁路信号安全协议互操作性测试序列生成研究

铁路信号安全协议-Ⅰ为铁道部制订的用于高速铁路列控系统中的安全数据传输协议,对整个系统的安全起着重要作用,投入运行前对其进行完整的测试是非常必要的。协议测试中的互操作性测试是检查同一协议或者同一类协议的不同被测实现之间是否可以进行正确交互。本文对铁路信号安全协议-Ⅰ的互操作性测试建模和测试序列生成进行了详细的研究。

铁路信号安全协议一致性测试序列生成研究

铁路信号安全协议(RSSP-I)是实现高速铁路安全运行的保障,协议一致性测试的核心是生成完备有效的测试序列。针对铁路信号安全协议的实时性要求,提出了带时间约束的FSM(Finite State Machine)模型,并在此模型基础上生成状态的UIO(Unique Input/Output sequences)序列,最后采用基于收敛边的算法生成了较其他算法更短的一致性测试序列,从而提高了测试效率。

铁路信号安全通信协议中消息验证码算法的安全性分析和改进

通过比较TDES算法与AES和SM4算法,分析铁路信号安全通信协议(RSSP-II)中消息验证码(MAC)算法的安全性弱点,提出采用以AES和SM4为核心的MAC改进算法,并对改进的算法进行半实物仿真实验。分析和实验结果证明:改进后的算法具有更高的实时性。

客运专线信号安全网的通信协议故障诊断系统

以铁路信号安全通信协议规范,如RSSP-1协议、RSSP-2协议、037协议等规范为基础,搭建了一套通信协议故障诊断系统,用以对采用铁路信号安全通信协议进行通信的安全设备之间传输的数据的有效性和逻辑性进行评判,从而实现对客运专线信号安全网数据的故障诊断。

基于RSSP-I铁路信号安全通信协议的互联互通CBTC车地通信系统及调试方法的分析

本文阐述了基于UDP/IP的《RSSP1铁路信号安全通信协议(V1.0)》的优势,介绍了采用安全通信协议的互联互通CBTC系统车地安全通信解决方案。从此系统的设计原理出发,结合研发过程和项目实施,本文总结了此通信系统的一般调试方法。

灯光数字信号控制协议发展与解析

本文以DMX512、Artnet灯光控制协议发展过程为主线,介绍了不同发展阶段控制协议的基本功能、参数。

临时限速服务器安全通信协议研究

临时限速服务器(TSRS)是中国列车运行控制系统(CTCS)重要组成部分,针对TSRS相关的安全通信协议进行分析,围绕TSRS安全通信协议的结构、功能及其安全性进行论述。TSRS设备在与外部设备接口间采用的RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议可有效提高数据传输的安全性,为整个系统提供最基础的安全保障。

RSSP-I、RSSP-Ⅱ及SAHARA三种安全通信协议实现技术简介

针对RSSP-I、RSSP-Ⅱ、SAHARA 3种安全通信协议的主要安全通信技术实现机制进行介绍,并对这3种安全协议进行多方面比对,从而便于研发人员可根据具体应用场景选取所需的安全协议或防护技术。

《RSSP-Ⅱ》安全通信协议在RBC/CBI接口中的特殊点

《RSSP-II》安全通信协议是一个总体规范,并不能直接指导软件人员编码实现,结合此规范在无线闭塞中心(RBC)与计算机联锁(CBI)接口中具体应用,提出一些特殊之处的设置及使用方法。

煤矿中的信道和信号安全的设计

鉴于当前的通信差、干扰强的煤矿网络信息传输通道,为了更好的实现各种信号安全稳定的传输,以计算机传输协议和煤矿成熟的光纤网为基础,实现监控服务器使用组态软件对井下下位机进行监控并且实现数据的传输,建立起一套完整的信号传输信道。主要是以光纤网为核心,通过计算机组态软件的UDP信号传输协议,并以矿用通信屏蔽电缆为传输介质来保证信号的安全稳定的传输,并以此实现了对下位机的监控、信号采集及远程控制。

RDM协议详解及其实现

从开发者角度,说明远程设备管理协议RDM的最小集合实现过程。

基于通信技术的铁路信号轨旁设备控制方案研究

针对既有铁路信号轨旁设备,如信号机、转辙机和轨道电路等,采用继电电路和全电子执行单元控制方式的不足,如大量使用继电器、室外电缆以及备品备件种类多等,提出一种将通信技术应用于铁路信号轨旁设备控制的方案。详细介绍在既有设备内部分别加装RCM-XH,RCM-DC及RCM-QD通信模块,然后根据铁路信号安全通信协议RSSP-I实现与计算机联锁系统的直接通信模式。这种模式可以取消组合柜、接口柜、分线盘和全电子执行分单元,减少中间环节带来的故障点。

动态多太比特核心光网络技术浅析

随着信息产业的大数据业务发展,传统的网络资源已经不能满足人们的要求,新一代网络体系必将发生变革并产生新一代网络(NGN),动态多太比特核心光网络(CORONET)计划是由美国提出来的新的一代网络计划,主要是寻求高度动态、多太比特核心光网络体系结构、协议、控制和管理的方案。利用波分复用(WDM)带宽资源和强大的波长路由能力,构造一个全球范围的核心光网络,即连接全球范围内主要站点的大容量、长距离基础设施。将IP over WDM的全光交换技术应用到CORONET网络系统中,采用的三次握手分布信号协议方法(3WHS)通过动态链接可以达到百毫秒级的快速建立时间并极大提高网络安全。最后,借鉴该网络计划的发展情况阐述对我们国家光网络发展所带来的启示。

半封闭空间人员跟踪系统设计

在超市等半封闭场所人流密集,儿童走失现象时有发生,为了防止此类问题的发生,本文设计了一种人员跟踪系统,适合于超市等半封闭空间.此系统利用无线信号作为跟踪媒质,配合各种协议和无线传输技术,能很好地解决问题.