RSSP-I、RSSP-Ⅱ及SAHARA三种安全通信协议实现技术简介

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

基于Wireshark的列控中心以太网通信协议解析器的研究与实现

铁路信号安全通信协议(RSSP-Ⅰ)应用于我国高速铁路列控中心(TCC)与外围系统的接口中,在对这些接口输入输出数据进行测试验证、故障分析时,只能基于接口协议逐字节分析判断,工作量大、易出错,且工作效率不高。本文对列控中心以太网接口的通信体系结构和通信协议分层进行分析,使用Lua语言扩展Wireshark协议解析功能,实现了一种列控中心以太网通信协议解析器,为网络故障分析提供了一种新的手段,显著提高了工作效率。     

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。     

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.     

Ⅰ型铁路信号安全协议的消息时效性防护机制

借鉴Ⅱ型铁路信号安全协议中EC周期计数时间戳的时效防护原理,在保持Ⅰ型铁路信号安全协议(RSSP-Ⅰ)的帧格式、时序和安全校验措施的基础上改进接收端处理过程,建立RSSP-Ⅰ的消息时效性防护机制。该机制采用对周期计数时间戳进行时效性检查的方法,通过周期计数对准、周期计数检查和定时启动传输延时检测3个环节,实现消息时效性的防护。在分析消息时效性防护机制的安全性和安全处理原则的基础上,确定消息时效性防护机制中可容忍最大时序偏差、启动传输延时检测周期、发出时序校正请求(SSE)之后等待时序校正答复(SSR)的时限、测得的传输延时状态持续正值的最大保持周期数和传输延时检测最大失败次数这5个关键参数的取值方法。经实验室仿真结果表明,该防护机制能够有效地针对传输延时的风险对消息时效性进行安全防护,可进一步提高RSSP-Ⅰ的安全性。     

基于脚本语言的互联互通通信数据解析插件

在分析城市轨道交通互联互通通信规范的基础上,结合现场调试中遇到的不便,借助Wireshark网络封包分析软件能够加载Lua脚本进行私有通信协议解析的特性,构建一套基于Lua脚本语言的互联互通车-地安全通信协议、地-地安全通信协议、互联互通应用协议数据分析插件,为城市轨道交通互联互通CBTC系统调试、故障排查提供便利。     

铁路联锁与调度集中标准接口规范缺陷分析及升级研究

深入研究当前联锁系统与调度集中系统的标准接口规范协议,分析得出既有协议不符合国标的缺陷点,结合现场双方接口实施时发现的不合理之处,提出在RSSP-I安全通信协议的框架下,定义新的联锁与调度集中接口规范,实现符合安全标准的接口通信,确保数据报文的安全传输;对原有协议进行分析,按照业务数据帧细分归类,构建联锁端和调度集中端的基础通信协议蓝本,并进行试验验证。经过测试,确定基于RSSP-I框架构建通信协议可以适用于双方数据交互,能够解决当前接口规范的缺陷,满足现场的应用数据传输,符合国标和欧标的安全通信要求。     

全电子计算机联锁系统的通信协议设计及安全性分析

全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成.在分析联锁主机与转辙机模块、信号机模块、轨道模块需要交换信息的基础上,根据系统通信的安全性、实时性和封闭性特点,设计联锁主机和全电子执行单元之间的通信协议.通信协议通过设置源地址、目标地址、报文类型码、帧序列号,采用延时无效和32位CRC校验码等措施有效地消除了联锁主机与全电子执行单元通信中存在的重复、删除、插入、错序、延时等危害.对通信协议分析计算表明:该协议的每小时危险失效率小于1.9×10-11,其安全性远远高于欧洲安全标准SIL4的要求.目前,采用该协议的全电子计算机联锁系统已经在多个车站开通使用,运行安全、可靠.     

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。     

串行通信数据安全性研究及其在车载信号系统中的应用

分析封闭式传输系统中的安全相关通信标准,提出符合轨道交通车载信号系统串行数据通信的安全协议标准,以FPGA实现安全通信协议应用在轨道交通列车车载信号系统中.     

SM4分组密码算法在RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议中的应用

RSSP-II铁路信号安全通信协议是铁路信号领域的安全软件产品。目前,其使用的加密算法为3DES算法,可防护数据在传输过程中的损坏、伪装等安全风险。为实现技术自主可控、增强核心竞争力,提出采用中国国家标准SM4分组密码算法代替既有的3DES算法,并进行仿真和实物测试验证。     

可配置安全通信协议栈的设计

依据IEC 62280:2014标准并考虑车载ATP与ZC、多普勒雷达、人机接口、BTM之间的通信协议,设计了一种可用于城轨CBTC各子系统间通信的可配置协议栈。本协议栈提供了多种安全校验机制,在通信异常发生时,具有故障—安全的能力。     

列控系统安全通信计算机设计

CTCS-2级、CTCS-3级列控系统的地面子系统中,列控中心、临时限速服务器、无线闭塞中心都具有安全相关通信功能,且绝大部分采用2oo2×2的软、硬件安全冗余结构,需要采用具备较强通信功能和运算性能、能够适应2oo2×2冗余结构的安全平台来实现。由于通信对象较多及安全通信协议较为复杂的算法和严格的实时性要求,采用专用的安全通信计算机实现与相关系统的安全通信是一种合理可行的解决方案。结合CTCS-3级列控系统地面设备的需求提出一种安全通信计算机的实现方案,设计其硬件结构,研究同步关键算法并实现安全协议的功能。     

区间综合监控系统主机与解锁盘通信方案研究

以实现区间综合监控系统主机与多个解锁盘间的双向通信功能为目的,研究尽量简化其系统结构的方法。通过对RS-485总线技术、ProfiBusDP协议的分析研究,确定通信方式并制定专用通信协议,提出一种基于RS-485总线技术,以呼叫应答机制实现RSSP-I安全通信协议的通信方案,在不增加硬件通信设备的情况下,实现了系统主机与解锁盘间的稳定通信。提出的通信方案可以满足系统主机与解锁盘间通信需求,并简化了系统结构。     

《RSSP-Ⅱ》安全通信协议在RBC/CBI接口中的特殊点

《RSSP-II》安全通信协议是一个总体规范,并不能直接指导软件人员编码实现,结合此规范在无线闭塞中心(RBC)与计算机联锁(CBI)接口中具体应用,提出一些特殊之处的设置及使用方法。     

RSSP-II安全通信协议参数配置问题的分析

在CTCS-3级列控系统中,地面设备之间广泛采用RSSP-II安全通信协议,RSSP-II安全通信协议保障了这些设备间通信的可靠性。在实际的工程实施过程中,RSSP-II安全通信协议中各个配置参数的选取是一个问题,既要保障设备间通信的可靠性,还要尽可能提高通信的可用性,结合RSSP-II安全通信协议的工作特点,对协议中配置参数的选取问题进行分析,使得在工程配置RSSP-II安全通信协议的通信参数时,更加合理。