原文传递
基于3-DES算法的列控系统车地安全通信研究与实现
| 论文题名： | 基于3-DES算法的列控系统车地安全通信研究与实现 |
| 关键词： | 数据加密标准;3-DES算法;消息认证密码;GSM-R;列车运行控制;车地安全通信 |
| 摘要： | 随着现代基于通信的列车运行控制系统的发展，车载设备与地面设备之间的信息传输平台将更多的采用数字式无线通信系统。GSM-R作为专门为满足铁路应用而开发的综合专用数字移动通信系统，具有适应铁路运输的特点和成熟的技术优势，符合通信信号一体化技术发展的要求，将得到更为广泛的推广和应用。然而，由于车地通信传输有关行车安全和行车效率的列车控制信息和管理信息，GSM-R的安全通信机制受到高度关注，成为当前车地无线通信系统研究的一个重点。 本文主要研究欧洲列控车地无线通信系统Euroradio（GSM-R）的安全机制，在此基础上，应用安全技术，设计并实现针对车地无线通信系统的安全加密系统。 （1）论文综述了基于通信的列车运行控制系统的发展，以及GSM-R在列控系统中的应用；对列控系统车地无线通信的安全性进行分析，指出潜在安全威胁，并提出应对措施，包括采用端到端（安全层）的安全保障措施和应用基于密码技术的认证技术；重点分析了Euroradio的安全通信机制，包括安全层在整个无线通信系统中的位置、服务原语、提供的服务以及功能，并阐述了认证和数据加密技术的应用。 （2）在深入分析安全层功能的基础上，根据消息来源认证和对等实体认证的进程，运用数据加密技术完成认证过程。安全协议中消息认证密码（Message Authentication Code，MAC）是保证传输过程中信息完整性和认证的安全进程，MAC的计算采用改进的DES算法即3-DES加密算法。基于FPGA速度快、安全性高、灵活等特点，论文采用FPGA实现3-DES算法的加密系统，使用Modelsim、QuartusⅡ等开发平台完成系统软件与硬件的设计和仿真，并提出高速运算电路设计的改进方法。 身份认证、数据加密等安全措施保证了开放式无线通信系统的安全性，使之成为列控系统车-地之间可靠、安全的传输通道。 |
| 作者： | 陈通 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 李开成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
