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1、更多技术文章，论文请登录www.srvee.com第32卷第3期电子与信息学报Vol.32No.32010年3月JournalofElectronics&InformationTechnologyMar.2010低轨卫星网络中基于轨道分簇的密钥更新算法①②③④张志强张永健王宇卢昱①(装备指挥技术学院研究生管理大队北京101416)②(国际关系学院信科系北京100091)③(装备指挥技术学院信息装备系北京101416)④(军械工程学院训练部石家庄050003)摘要：该文提出一种基于轨道分簇的低轨(LEO)卫星网络密钥更新算法，即R
2、AOC算法。该算法根据运行轨道特性对LEO卫星网络进行分簇，通过动态产生密钥更新发起节点和簇首节点完成LEO卫星网络的密钥更新。RAOC算法提出一种基于密钥更新锁的密钥更新状态描述方法，以确保密钥更新的一致性。仿真结果表明，与目前LEO卫星网络基于地基测控网和天基测控网的密钥更新算法相比，RAOC算法能自主完成LEO卫星网络的密钥更新，并能提高LEO卫星网络密钥更新的效率。关键词：卫星网络；LEO星座；轨道分簇；密钥更新中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1009-5896(2010)03-0687-06DOI:10.
3、3724/SP.J.1146.2009.01085RekeyingAlgorithmBasedonOrbitalClusterintheLEOSatelliteNetwork①②③④ZhangZhi-qiangZhangYong-jianWangYuLuYu①(CompanyofPostgraduateManagement,AcademyofEquipmentCommandandTechnology,Beijing101416,China)②(DepartmentofInformationTechnology,Universit
4、yofInternationalRelations,Beijing100091,China)③(DepartmentofInformationandEquipment,AcademyofEquipmentCommandandTechnology,Beijing101416,China)④(DepartmentofTraining,OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003,China)Abstract:AkindofRekeyingAlgorithmbasedonOrbitalCl
5、uster(RAOC)isproposedintheLowEarthOrbit(LEO)satellitenetwork.TheLEOsatellitenetworkisdividedintodifferentclustersaccordingtothecharacteristicsoftheLEOsatellitenetworkinRAOC.TherekeyingprocessiscarriedoutbytheinitiatingnodeoftheLEOsatellitenetworkandtheheadnodesofthec
6、lusters.Rekeyinglockisintroducedtoensureconsistencyoftherekeying.ThesimulationresultsindicatethatRAOCcanaccomplishtherekeyingautomaticallycomparedwithground-basedTT&C(Tracking,TelemetryandCommand)algorithmandspace-basedTT&Calgorithm,andtherekeyingefficiencyisimproved
7、byRAOC.Keywords:Satellitenetwork;LEOconstellation;Orbitalcluster;Rekeying1引言forSpaceDataSystems，CCSDS)分析了卫星网络的安全威胁，并提出了多种安全策略确保卫星网络低轨(LEO)卫星系统由于具有低时延和地面移[5][1]的安全。为防止恶意攻击造成卫星网络的灾难性破动终端低功耗的特点，可在通信、遥感等多个领域[7][2,3]坏，目前采取了多种安全措施，如安全认证、安全提供话音、图像等实时交互业务。由于卫星通信[8][9][4][5,6
8、]路由、虚拟专网(VPN)等，但这些安全措施是以的暴露特性，卫星网络很容易受到安全攻击。密钥安全为前提和基础的。卫星在发射前分发的密地面非授权用户可能对卫星通信进行窃听，并可能钥有一定的生存期，必须经常对卫星密钥进行更新向卫星节点注入恶意信息，威胁卫星系统的安全
