[发明专利]一种对数据帧加密的方法、解密的方法及装置

说明书

本发明公开一种对数据帧加密的方法、解密的方法及装置。加密的方法为：对数据帧的部分字段通过加密算法进行加密形成密文区，其中，数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码；加密装置包括：加密部件，用于对数据帧的部分字段通过加密算法进行加密形成密文区；解密的方法包括：对数据帧的密文区解密形成明文；解密的装置包括：解密部件，用于对数据帧的密文区解密形成明文，其中，数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。本发明通过对通信数据帧结构的重新设计，使数据帧包括明文循环冗余校验码和密文循环冗余校验码，并使用特定的算法对通信数据帧进行加密、解密，使通信数据帧在进行报文信息传输的过程中具有多重安全防护，且效率高。

技术领域

本发明属于铁路通信领域，特别涉及一种对数据帧加密的方法、解密的方法及装置。

背景技术

CTCS是Chinese Train Control System的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。该系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0～4级。

CTCS应用等级0(CTCS-0)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成。

CTCS应用等级1(CTCS-1)：由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。

CTCS应用等级2(CTCS-2)：是基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。可实现行指-联锁-列控一体化、区间-车站一体化、通信-信号一体化和机电一体化。

CTCS应用等级3(CTCS-3)：是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。点式设备主要传送定位信息。

CTCS应用等级4(CTCS-4)：是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面可取消轨道电路，由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查，实现虚拟闭塞或移动闭塞。

其中，CTCS-1由主体机车信号+加强型运行监控装置组成，面向160km/h及以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息。

1级的控制模式为目标距离式，采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加点式信息设备，传输定位信息，以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

1级与0级的差别在于全面提高了系统的安全性，是对0级的全面加强，可称为线路数据全部贮存在车载设备上的列车运行控制系统。

传统的CTCS-1中，车地信息是地面子系统通过GSM-R(Global System for MobileCommunications–Railway，是一项用于铁路通信及应用的国际无线通信标准)向车载子系统发送报文，属于公网传输。信息的格式、内容或编码不受限制，没有考虑到信息传输的私密性和网络负载攻击等信息安全问题，在信息传输的时候仅仅通过数据帧的帧头、帧尾进行防护，对所传输的具体信息没有特殊的防护，导致信息的安全得不到保障；而且现有技术中的报文信息传输的效率较慢，会产生延迟的现象，影响信息的及时传递。

基于此，本方案提出一种对数据帧加密的方法及装置、解密的方法及装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了：

一种对数据帧加密的方法，所述方法包括：

对数据帧的部分字段通过加密算法进行加密形成密文区，其中，

所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。