ADS-B安全理论与技术研究
结题报告
批准号:
61179072
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
38.0 万元
负责人:
冯子亮
依托单位:
学科分类:
F01.电子学与信息系统
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨波、王洋、喻德军、周忠丽、王棣、刘佳、侯明正、蒲亮、付安邦
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中文摘要
作为尚处于发展中的新型相关监视手段,ADS-B技术存在严重的安全问题,如航空器实时位置等信息可以轻而易举地被截获,管制机构和机载显示终端容易受人为假目标干扰等,目前这些问题尚未得到解决。本项目拟从ADS-B系统构成和数据发送处理机理入手,使用信息安全技术,分析当前ADS-B系统存在的安全隐患和漏洞,研究ADS-B系统的安全需求;探讨利用信息安全技术实现发送者身份认证、证书分层校验、数据加密和分级广播等理论问题和实现技术,以及研究用物理手段实现ADS-B位置等数据认证的技术,通过分析研究和仿真模拟实验,实现对ADS-B安全理论和技术的探讨。
英文摘要
广播式自动相关监视(ADS-B)技术是一种广泛应用的新型航空器监视技术,但其安全性却令人担忧。由于ADS-B系统不是一个完备的网络系统,现代信息安全中的认证技术难以实现;而若对所发送的数据完全加密,则与ADS-B系统设计理念相背离,因此,寻求合适的认证和加密技术方案,是本项目的难点和关键。.本项目在研究过程中,提出了两种识别假基站发送ADS-B假目标信息的技术,可有效验证ADS-B信息的真伪;提出了一种ADS-B信息加密的技术,可有效地防止非授权人员对ADS-B位置信息的滥用。具体而言,本项目的研究成果包括:. (1)提出了在ADS-B系统中使用数字认证的具体方法。该方法采用基于椭圆曲线密码ECC/ECDSA和X.509数字证书的形式,生成了对关键数据的签名;将签名数据封装为标准的ADS-B下传数据包;利用已有数据下传通道(ADS-B OUT),紧接着原始位置数据包下传签名数据包;ADS-B接收端可用数字证书(链)对签名数据包验证,从而确定原始位置数据包的真伪,可防止针对ADS-B系统的数据伪造和数据重放两类攻击。本项目中给出了在UAT模式ADS-B系统的具体实现方案。. (2)提出了在现有条件下不修改机载系统而直接测量出ADS-B信息是否可信的技术,可直接识别虚基站发出的ADS-B假目标位置信息。采用可以旋转的具有方向性的天线,构成多站测向系统;通过多站对某具体目标是否在所声称的方向上的同时测量,实现对该目标位置的检测;从而使传统的ADS-B地面基站系统具有主动测量信号发送者本身方位的功能。该方法可识别数据伪造和数据重放两类攻击。. (3)提出了对ADS-B位置数据加密的技术,保证授权接收者可获取目标精确位置,而非授权接收者也可获得粗略位置,在一定程度上提高了ADS-B主动广播位置数据的安全。该方法将ADS-B位置数据分为高精度和低精度两部分;高精度部分加密,授权接收者可以通过其它系统得到密钥,从而解算出高精度的目标数据;由于采用现代加密技术,非法接收者几乎不可能将该部分信息解密;而低精度部分直接广播,非授权接收者也可接收到这种降低精度后的ADS-B位置数据,这样也可满足ADS-B系统广播位置的需求。. 上述三个方面的核心研究内容,目前均已申请发明专利。项目共申报发明专利5项,获得授权4项,发表论文3篇,培养研究生6名,圆满完成了项目研究目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2012
期刊:光电子-激光
影响因子:--
作者:蒲亮;冯子亮
通讯作者:冯子亮
DOI:--
发表时间:2012
期刊:光电子-激光
影响因子:--
作者:侯明正;冯子亮;刘艳丽;王棣
通讯作者:王棣
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Journal of Electronic Science and Technology
影响因子:--
作者:冯子亮;王洋
通讯作者:王洋
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