[发明专利]一种适用于双层卫星网络的星间组网认证系统及方法

摘要

本发明属于信息安全技术领域，公开了一种适用于双层卫星网络的星间组网认证系统及方法，系统包括地面认证服务器、高轨卫星认证客户端和低轨卫星认证客户端；地面认证服务器，负责完成卫星认证系统的初始化，即生成与分发卫星间认证所需要的身份信息、密钥、轨道参数；高轨卫星认证客户端和低轨卫星认证客户端是星间组网认证的主体，通过交互认证参数实现星间身份认证与密钥协商。利用卫星网络时钟高度同步、节点运行轨迹可预测的特点，本发明设计了认证预计算机制，有效提升了卫星间的认证效率。本发明能够实现双层卫星网络中高、低轨卫星在组网阶段安全、高效的身份认证和密钥协商，可用于高、低轨卫星间的组网认证。

主权项

1.一种适用于双层卫星网络的星间组网认证方法，其特征在于，所述适用于双层卫星网络的星间组网认证方法包括：LEO通过判断由本地计算得到的XMAC与Token中的MAC是否相等完成对GEO的身份认证；GEO通过判断本地存储的XRES与返回的RES是否相等完成对LEO的身份认证；进行身份认证时，GEO和LEO之间传递的认证参数有TID、Token和RES；其中，TID的生成需要时间戳TTID，GEO借此判断TID的新鲜性；Token中包含加密后的时间参数TToken，LEO结合MAC值判断收到的Token是否为重放消息；RES和Token存在对应关系，GEO能够通过消息返回速度判断RES是否为重放消息；LEO发送认证请求时，使用基于时间生成的临时身份，每次认证使用的身份信息各不相同；认证过程中身份信息的验证采用字符比较的方式；生成临时身份时，卫星使用由GEO和LEO群组之间共享的IDKey对时间戳TTID和真实身份RID的合成字符串进行密码运算，使用运算结果表示卫星的临时身份；利用卫星网络时钟高度同步、运行轨迹可预测的特点，GEO和LEO均根据预测时间进行认证密钥AuthKey的更新并提前计算认证参数。