天地一体化网络安全

计算机与网络安全 · 公众号 · · 2024-03-20 00:26

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目前，固定通信网络中安全技术标准与应用均已成熟，主要依靠经典密码学实现信息的加密，以实现面向信息的安全保护能力。但是，随着量子计算技术的持续突破及人工智能技术的广泛应用，基于信源加密的安全体系正面临“先存储再破译”等攻击方式的威胁。

未来天地一体化网络将部署大量的卫星节点到公共空间，开放的通信信道将面临更多未知的安全威胁和挑战。因此，需要进一步推动天地一体化网络的安全架构升级，实现安全体系从“信息安全”到“信道安全”的增强，利用物理信道级的安全防护措施，提升信息传递的隐蔽性和安全性。在安全能力方面，天地一体化网络正面临如下挑战：

物理信道加密： 在天地一体化网络中，星地通信的传输性能受到发射功率、跟踪误差和其他各类干扰的影响，卫星设备部署成本高，灵活性大，且需要与地面站进行协同管理。如何设计低功耗，高兼容的物理信道加密方案，实现传输性能高，处理时延低且安全性的强星地加密传输，是天地一体化光通信系统面临的安全能力挑战之一；

高速密钥协商技术： 天地一体化网络传输依靠空间激光，链路跨距长、传输媒介为开放空间，使得安全地在各类节点之间分发密钥变得复杂。如何高速且安全地在空天一体化网络中实现密钥分发，是天地一体化光通信系统面临的关键挑战之一；

安全风险感知技术： 与传统固定网络相比，天地一体化网络的动态性和复杂性使得准确感知和评估整体安全风险变得困难。庞大的互连组件数量，包括卫星、地面站和控制中心，增加了攻击面和潜在的风险。如何实现对安全风险的主动感知，是天地一体化光通信系统面临的关键挑战之一。

第六代固定通信网（F6G）白皮书 V1.0：天地一体化光通信技术.pdf

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