周 健, 孙丽艳, 张 胡, 王 皓

(1. 安徽财经大学 管理科学与工程学院, 安徽 蚌埠 233041; 2. 北京邮电大学 计算机学院, 北京 100083)

基于椭圆轨道拓扑的深空网络群密钥管理

周 健1,2, 孙丽艳1, 张 胡1, 王 皓1

(1. 安徽财经大学 管理科学与工程学院, 安徽 蚌埠 233041; 2. 北京邮电大学 计算机学院, 北京 100083)

多跳的跨行星的空间通信需要群组密钥支撑提供安全信道,然而长延时、远距离和非可靠端到端降低了密钥更新效率.针对该问题设计一种面向椭圆传送的深空网络密钥管理方案,根据椭圆传送机制建立共享密钥协商的多跳双向传送机制,消息发送者和接收者与邻居中继卫星协商共享密钥,在密钥交互协议中隐含身份认证,减少交互延时和消息发送次数,避免密钥更新资料在路径上的长时间传输.密钥更新时只需要发送一次消息,具有前向安全性和后向安全性.

深空网络; 中继卫星; 椭圆传输; 密钥管理; 密钥更新

深空通信是深空探测的必备条件[1-2].过去,由于通信距离遥远和成本问题,深空通信依赖点对点的通信,即深空通信地面站使用无中继远距离一跳式无线电通信方式建立与深空探测器的连接.随着宇航技术和互联网技术的不断进步,以及星上处理能力的不断提高,在太阳系适当的空间位置布置一些具有计算和存储能力的中继卫星,建立深空信息骨干网络,通过中继卫星把各个行星周围的子网络连接起来,构成一个有机的整体,这一构思将为深空探……