面向CCSDS的空间密钥管理算法研究与应用

目录

第 1 章 绪 论

1.1 课题的来源

1.2 课题的背景和意义

1.3.1 椭圆曲线理论分析

1.3.2 基于身份的密码系统的原理分析

1.3.3 双线性对基本原理分析

1.3.4 空间密钥管理算法的性能分析指标研究

1.4 国内外研究现状及分析

1.4.1 集中控制式密钥管理算法研究现状

1.4.2 分布式密钥管理算法研究现状

1.4.3 分层分组式密钥管理算法研究现状

1.4.4 秘密共享算法研究现状

1.4.5 现有空间密钥管理算法存在的不足分析

1.5.1 本文研究内容

1.5.2 本文组织结构

第 2 章 基于LDPC 码的主密钥管理算法研究

2.1 LDPC 码的编码原理分析

（1）LDPC 码的编码方式分析

（2）LDPC 码的生成矩阵和校验矩阵的关系分析

2.2 层次式空间密钥管理算法的模型设计

（1）空间网络的组网架构研究

（2）层次式空间密钥管理算法的网络模型

（3）空间密钥的生命周期设计

2.3 基于 LDPC 码的主密钥管理算法研究

2.3.1 星级节点私钥生成算法设计

2.3.2 星级主密钥份额的生成和分发算法设计

2.3.3 星级主密钥的重构算法设计

2.4 基于 LDPC 码的主密钥管理算法的安全性分析

（1）主密钥份额的签名方案的正确性分析

（2）主密钥份额的机密性分析

（3）主密钥份额的认证性分析

（4）抗合谋攻击的能力分析

2.5.1 存储开销和计算开销分析

2.5.2 处理时间分析

2.6 本章小结

第 3 章 基于双线性对的域级密钥管理算法研究

3.1 域级节点注册算法设计

3.2.1 域级节点的会话密钥生成算法设计

3.2.2 域级节点的会话密钥生成算法安全性分析

3.3 基于双线性对的域级密钥更新算法研究

3.3.1 域级节点固定时的密钥更新算法设计

3.3.2 域级节点加入时的密钥更新算法设计

3.3.3 域级节点退出时的密钥更新算法设计

3.4 基于双线性对的域级密钥管理算法的安全性分析

（1）域级节点签名机制的正确性分析

（2）保密性分析

（3）认证性分析

（4）前向安全性和后向安全性分析

3.5.1 存储开销分析

3.5.2 通信开销分析

3.5.3 计算开销分析

3.5.4 处理时间分析

3.6 本章小结

第 4 章 基于密钥管理的TC 协议安全机制设计实现

4.1.1 CCSDS-TC 协议的通信原理分析

4.1.2 CCSDS-TC 协议的现有安全机制分析

4.1.3 TC 协议安全机制的通信模型设计

4.1.4 TC 协议安全机制的处理规程设计

4.2.1 CCSDS-TC 协议安全机制仿真的网络模型设计

4.2.2 CCSDS-TC 协议安全机制仿真的节点模型设计

4.2.3 CCSDS-TC 协议安全机制仿真的进程模型设计

4.3 基于 LDPC 码的主密钥管理算法仿真测试

4.4.1 域级节点固定时的密钥更新算法仿真测试

4.4.2 域级节点退出时的密钥更新算法仿真测试

4.4.3 域级节点加入时的密钥更新算法仿真测试

4.5 CCSDS-TC 协议安全机制传输数据的仿真测试

4.6 CCSDS-TC 协议加密机制的安全性分析

4.7 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

声明

致谢