RSSP-Ⅰ与RSSP-Ⅱ铁路安全通信协议对比分析

铁路信号系统存在许多安全设备,如联锁系统、列控系统、RBC系统、CTC系统等,各个安全系统之间接口通过专门的安全通信协议交换数据。目前我国铁路主要有RSSP-Ⅰ、RSSP-Ⅱ2种安全通信协议,这2种安全协议使用范围、传输要求存在差异,本文对此2种安全协议进行了对比分析。     

客运专线信号安全网的通信协议故障诊断系统

以铁路信号安全通信协议规范,如RSSP-1协议、RSSP-2协议、037协议等规范为基础,搭建了一套通信协议故障诊断系统,用以对采用铁路信号安全通信协议进行通信的安全设备之间传输的数据的有效性和逻辑性进行评判,从而实现对客运专线信号安全网数据的故障诊断。     

铁路信号安全协议RSSP的研究

铁路信号安全协议（RSSP）是应用于铁路信号安全设备接口的安全通信协议。给出了应用RSSP设备间的以太网通信网络结构,描述了RSSP-Ⅰ的接口结构与功能特点,及RSSP-Ⅱ的层次结构与功能特点,提出了RSSP的基本实现方法,论述了RSSP在热备结构的设备中的同步方法。     

RSSP-I、RSSP-II及SAHARA三种安全通信协议实现技术简介简

针对RSSP-Ⅰ、RSSP-Ⅱ、SAHARA 3种安全通信协议的主要安全通信技术实现机制进行介绍,并对这3种安全协议进行多方面比对,从而便于研发人员可根据具体应用场景选取所需的安全协议或防护技术.     

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点.归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案.基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁.提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题.     

RSSP-I铁路信号安全协议的设计及实现

分析RSSP-I铁路信号安全协议中安全技术的主要原理,设计了RSSP-I铁路信号安全协议的安全编码、解码、时序校正的实现方法;基于Visual Studio2012,完成RSSP-I铁路信号安全协议测试软件的开发,进行了安全通信测试。结果表明:该软件运行安全可靠,通信数据准确完整,满足安全通信要求。     

铁路信号系统中安全算法时效性分析

为有效评估和提升铁路信号系统传输协议的安全性,对铁路信号系统中的安全算法进行时效性分析。通过仿真实验对常用的4个的哈希函数和6个加密解密函数进行了定量评估。实验结果表明,安全算法的处理时间随应用数据长度的增长而增长;加密解密函数的工作模式对时效性影响不大;加密解密函数的解密算法消耗时间大于加密算法;SHA256哈希函数为保证数据完整性安全算法的首选方案;Twofish算法为加密解密算法的首选方案。该时效性分析结论为铁路信号系统安全算法的选择提供了参考依据。     

临时限速服务器安全通信协议研究

临时限速服务器（TSRS）是中国列车运行控制系统（CTCS）重要组成部分,针对TSRS相关的安全通信协议进行分析,围绕TSRS安全通信协议的结构、功能及其安全性进行论述。TSRS设备在与外部设备接口间采用的RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议可有效提高数据传输的安全性,为整个系统提供最基础的安全保障。     

浅谈电涌保护器在铁路信号设备中的应用

铁路信号是铁路运输安全的重要保障之一。铁路信号系统的雷电过电压保护，则是其免遭雷电过电压侵扰和损坏的有效措施。电涌保护器（SPD）的防护安全性和在线安全性，直接关系到铁路信号的正确与否。串混型SPD是铁路信号系统过电压防护的新用法。分析和了解串混型SPD的工作原理，对SPD的选型、使用和安装都有重要的指导意义。     

铁路信号安全协议互操作性测试序列生成研究

铁路信号安全协议-Ⅰ为铁道部制订的用于高速铁路列控系统中的安全数据传输协议,对整个系统的安全起着重要作用,投入运行前对其进行完整的测试是非常必要的.协议测试中的互操作性测试是检查同一协议或者同一类协议的不同被测实现之间是否可以进行正确交互.本文对铁路信号安全协议-Ⅰ的互操作性测试建模和测试序列生成进行了详细的研究.     

铁路信号安全协议中消息认证码算法的研究

为了提高铁路信号安全协议RSSP-Ⅱ中消息鉴定安全层消息认证码算法的安全性和实时性,首先将传统的MASL-TDES-MAC算法底层的加密算法改进为安全性能更强的高级加密标准AES算法,并对改进后的MASL-AES-MAC算法采用FPGA技术进行硬件设计,其次根据硬件设计所达到的最高时钟频率和逻辑资源消耗情况,对算法的硬件实现环节采用查找表技术和流水线技术进行优化,最后在QuartusⅡ软件和Modelsim软件上进行联合仿真实验。研究结果表明:经过改进及优化后的算法具有更高的最高时钟频率和更低的逻辑资源消耗,不仅提高了协议的安全性,而且改进及优化后的算法在实时性方面比原算法提高了69.84%。     

铁路信号安全计算机平台共享内存数据交互机制研究

铁路信号安全计算机平台是实现铁路信号系统安全应用的核心设备。基于龙芯处理器的安全计算机平台实现了从硬件板卡到系统软件全过程的设计和研发。为了能够安全、稳定、可靠地在该平台内部进行实时、有效的信息传输和数据状态更新,设计了基于信号量的共享内存数据交互机制,可实现对目标数据物理地址空间的直接访问和数据更新,避免同一时间、多个对象对同一共享内存地址空间的读写访问。共享内存特定的访问隔离机制,能够保证安全计算机平台内部不同处理器之间数据交互的时效性和安全性。     

区域计算机联锁系统站间安全通信协议的设计与分析

针对区域计算机联锁系统站间通信的安全需求,采取增加安全相关传输功能的措施,设计了一种适用于区域计算机联锁系统的安全通信协议,该协议采用了序列号、时间戳、超时机制、源和目标标识、安全码等防御措施,以抵御不同的威胁,通过设置安全标志位实现故障导向安全功能。利用OPNET工具对协议的实时性进行仿真,分析了报文长度与总线位速率对最大时延的影响。最后对协议进行安全性分析并计算出每小时的危险失效率为1.5×10-10,符合欧洲安全标准SIL4的要求。     

RSSP-Ⅰ安全协议在电子接口模块中的应用研究

电子接口模块实现了联锁系统(CBI)和计轴系统的全电子化连接,并替代了重力型继电器。电子接口模块与联锁系统的安全完善度等级需达到SIL4级,RSSP-Ⅰ安全协议可按照EN50129标准,对电子接口模块与联锁系统间通信进行完整性、真实性、顺序性和实效性方面的防护,以满足通信的安全要求。     

一种基于开放网络的安全通信协议实现方法

在开放式网络传输环境下,安全设备间通信需有完备的数据通信协议来保证应用数据安全。提出一种安全通信协议优化方案,对RSSP-I安全通信协议中的所传输数据采用SM4算法进行数据加密,优化开放式网络环境下安全通信协议的分层结构、消息结构和通信交互过程。通过分析论证,针对开放式传输系统存在的所有可能威胁,本安全通信协议实现方法均具备有效的防御、防护技术措施,满足安全设备间数据传输的安全性要求。     

一种信息时效性判定算法在列控系统中的应用

在列控系统中各种信息都有其寿命周期,这些信息都必须在允许的时限内传递给信息的使用者.列控系统中信息的时效性对系统安全有重要影响,超时的信息如果被系统使用,则可能出现安全隐患.因此如何判定信息的时效性是系统设计人员亟待解决的问题.本文综合目前列控系统中信息传输延时的因素,引入一种信息时效性判定算法.概述算法的基本原理,描述算法的流程.用定理证明的方式,论证它的正确性和安全性.通过计算机仿真,评估算法的快速性和稳定性,并且分析算法的可用性.研究结果表明,这种信息时效性判定算法在理论上是安全的,在实际应用中是可用的,即使在要求更为苛刻的参数条件下,其可靠性可达到99.15%,能够满足列控系统的要求.     

EN50128在铁路信号安全软件测试中的应用研究

随着列车的不断提速,铁路信号系统作为保障机车车辆安全有序作业的重要安全设备,其软件的可靠性和安全性直接影响列车的运行安全,对铁路信号安全软件的测试就显得至关重要。通过借鉴欧洲铁路的安全相关技术,以铁路控制和防护系统软件标准EN50128为指导,重点论述了标准中软件测试各阶段的活动情况及独立性的体现,并对此标准在铁路信号安全软件测试过程中的应用进行了分析和研究。     

FSFB/2协议在LEU系统中的应用研究

LEU通过S接口使用FSFB/2安全协议与列控中心(TCC)进行通信。线性反馈移位寄存器(LFSR)是FSFB/2安全协议实现安全编码的重要手段。首先从形式化角度分析LFSR的数学表达与基本数学性质;之后借助这些数学工具,以TSD报文数据编解码为例,分析LEU系统中FSFB/2安全协议的编码保护机制。分析表明,FSFB/2安全协议能够将该时间戳序列、安全数据的CRC校验、系统关键字、源标识符等系统安全关键信息融合在一起,有效的保证数据的完整性、真实性、时效性和可靠性。     

开放通信系统安全码的生成和应用

安全码被认为是安全相关通信中的最关键技术,而在开放通信系统中,安全码技术除了需要保证安全信息的完整性之外,也要负责接入保护、检测非授权接入设备产生的伪装消息。首先以EN50159-2为依据,分析基于开放通信系统的安全信息传输需求,阐述利用安全码、时间戳、序列号等技术满足这些需求的过程与机理。然后,描述开放通信系统安全码在保密性能和检错能力方面的需求,在给定的系统SIL等级要求下,给出开放通信系统安全码的选择原则与生成过程。最后,以CTCS-3级列控系统车-地无线安全通信的安全码技术为例说明,通过应用3DES消息认证码作为开放通信系统的安全码,实现了对安全相关消息损坏的防御,以及对安全相关消息的认证。     

基于TCN消息及过程数据实现WTB总线通信的网关程序设计

通过研究WTB总线通信机制,解决WTB总线带宽利用率低的问题。提出了利用TCN消息通信机制以及过程数据通信机制,实现WTB总线数据通信的网关软件程序设计。对WTB总线传输的数据量的通信时间计算分析、实验表明,该通信方式增加了基本通信周期内WTB总线传输的数据量,提高了WTB总线带宽利用率。利用TCN消息和过程数据的网关程序设计方式降低了大容量数据在WTB总线上的传输延时和程序开发的复杂度,保证了列车网络系统的可靠性。