[发明专利]面向航空机场运行信息系统(AOIS)协同式的应急响应方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机网络信息安全技术，尤其是针对AOIS的系统故障和安全事件，可以保证AOIS的生存性和业务服务的连续性。

技术背景

航空机场运行信息系统AOIS是由计算机系统和网络组成的智能化系统，包括：空中交通管理计算机系统、离港系统、行李分拣系统等等，它们是航空机场安全高效运行的基础保障系统。AOIS保障航空飞行数据的安全、有效和及时地共享和交换，实现民航协同决策CDM(Collaborative Decision Making)。目前，航空机场实现共享数据的类型有：①基本数据。包括：a.航班计划、航班执行、进离场信息、航迹等航班对象数据；b.一次雷达、二次雷达、场监雷达、ADS-B等监视数据；c.飞行流量、空域容量、流量控制等流量数据；d.航路(航线)、管制区、飞行情报区、终端区等空域结构数据；②扩展数据。包括：a.航行情报数据；b.航空气象数据。这些信息数据关系到航空交通运输的安全高效运行，一旦AOIS出现系统故障或遭受到恶意攻击，就会导致航班延误和取消。

目前，美国FAA已经提出有关AOIS应急响应和灾难恢复的要求和标准；波音公司与美国艾姆伯里-利德尔航空大学(Embry-Riddle Aeronautical University)正在联合研究AOIS信息安全方面的技术，包括：应急响应、灾难恢复、数据加密、网络授权和访问控制等技术；在欧洲，SESAR WPs已经制定了AOIS应急响应和灾难恢复的措施，保障他们正在实施的广域信息管理SWIM(System Wide Information Mangement)的安全运行。

FAA在信息安全保障的总体目标与国际民航组织ICAO提出的航空交通运输的总体目标一致，即为：运行安全(Safety)、安全高效(Efficiency)和信息安全(Security)等。FAA对信息安全的关注不仅仅局限于地面计算机网络环境，而是将信息安全的保障能力拓展到空间导航和通信卫星系统、空中机载通信、导航和监视系统，以及空-地、地-地和地-空数据链路。在“9.11”之前，FAA就针对美国空中交通管理系统制订了一套严密的信息系统安全ISS(Information System Security)计划，构建起美国空中交通管理信息安全保障体系。ISS是一个5层结构和2个贯穿5个层次的辅助功能的结构模型，通过开发和实施可信赖的系统(Trusted System)来确保FAA安全和高效目标的实现，这个可信赖的系统无论是环境的破坏、人为的差错，还是遭到恶意袭击，都会正常运转；并且此系统能够减少设计及操作上的差错，确保有足够的能力来应付潜在的安全威胁。FAA的ISS不仅涉及技术，而且包含了策略、管理和工程等方面的问题。ISS的实现过程中设计有三个模型：①结构模型：它是一个5层结构，定义了每个保护层在FAA信息系统中的具体含义；②运行模型：它详细说明了系统设备和组织之间的关系，使安全计划得到有力和高效的推动；③处理模型：处理模型解释了开发和维护可信系统的具体步骤。FAAISS计划中的3个模型是综合性模型。它们综合了涉及空管系统信息安全的各种因素，例如：人或系统错误、内部或外部攻击、非法入侵和组织管理等。在2001年，FAA对其信息安全体系结构又进行了改进。FAA已经开展针对AOIS制定了相应的应急响应和灾难恢复规范。

根据与美国Boeing公司高级ATM实验室签署的合约，美国瀚资软件咨询有限公司(Tectura Corporation)研究了航空信息共享传输的安全体系结构框架。在此框架中，提出了采用应急响应和灾难恢复等技术保护SWIM共享数据的安全；采取了入侵检测IDS(Intrusion Detection System)、安全信息管理SIM(Security Information Management)和公钥基础设施PKI(Public Key Infrastructure)等技术手段保护AOIS公共基础传输系统的安全；英国航空航天系统公司(BAE System)的Smith T.研究了SWIM的服务质量需求问题，针对SWIM系统在流量汇聚高峰情况下的服务质量提出了建议，涉及了SWIM的应急响应和灾难恢复等技术。