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二乘二取二安全计算机内部安全通信机制的设计与实现
| 论文题名： | 二乘二取二安全计算机内部安全通信机制的设计与实现 |
| 关键词： | 铁路信号;二乘二取二制式;安全通信 |
| 摘要： | 随着我国铁路高密、重载、快速的发展，铁路信号系统从双机热备发展到三取二制式和二乘二取二制式。由于二乘二取二制式安全性高、可靠性好、造价低等优点，在现有铁路信号设备特别是高铁计算机联锁中被广泛地使用。 本文以既有线站间安全信息的传输为媒介，介绍一种新型的二乘二取二安全计算机，并着重研究该系统系内和系间的安全通信问题。首先，根据二乘二取二安全计算机的基本原理，介绍其组成模块和实现的主要功能。然后，采用七步风险分析法，对其系内CPU和系间CPU的数据通信过程进行风险分析。风险分析以系统的主要功能为出发点，运用FMECA、事件树和故障树等方法，对数据传输过程中出现的错误进行危害识别、后果分析和原因分析。在此基础上，为了防止数据传输错误引发的严重后果，需要对系内和系间在通信过程中出现的诸如重复、删除、乱序、损坏和延时等威胁进行防护。防护的主要方法是采用前向序号、后向序号、类型码、周期序号、超时机制和CRC校验等安全技术，设计相关安全通信协议。最后，为了验证此安全通信协议的有效性和实用性，在python环境下，模拟二乘二取二系内和系间的数据通信过程，在发送端注入重复、删除、乱序、损坏、延时等威胁，检测接收端收到的消息是否满足完整性、有序性、真实性和实时性的特点。 |
| 作者： | 马婷 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 艾兴阁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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