洪佳楠，李少华，2，薛开平，洪佩琳

（1.中国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽 合肥 230026；2.中国科学院信息工程研究所，北京 100093）

天地一体化网络中基于预认证与群组管理的安全切换方案

洪佳楠1，李少华1，2，薛开平1，洪佩琳1

（1.中国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽 合肥 230026；2.中国科学院信息工程研究所，北京 100093）

针对天地一体化网络中卫星节点高速移动过程的卫星接入点频繁切换问题，利用卫星轨迹可预测的特点，提出了基于组的多移动节点安全切换方案。该方案针对网络中卫星节点和地面移动节点的移动特性，对多移动节点切换过程中的交互信息进行有效汇聚；利用卫星节点运动轨迹可预测的特性，提前通过安全上下文完成预认证与会话密钥协商。和已有方案相比，所提切换方案在保证切换所必备的安全性的同时，显著减小了切换延时以及认证和密钥协商过程中节点的通信、计算负担，适用于卫星节点能量受限的天地一体化网络环境。

天地一体化；切换认证；密钥协商；群组管理

技术上，与高轨同步卫星（GEO）相比低轨卫星（LEO），在通信延时和信号衰落等方面，具有不可替代的优势。为了满足天地一体化网络中日益增长的通信需求，由LEO逐渐代替GEO作为卫星接入点来承载通信系统已成为不可阻挡的趋势。然而，LEO节点的高速移动性使地面移动节点在通过卫星接入网络时会更频繁地改变相应的卫星接入点。

一方面，卫星节点的计算能力受限、星际链路的不稳定性和相对较高通信时延等因素，使地面移动节点和卫星节点在切换过程中的重复接入认证成为系统的一大性能瓶颈。……