天地一体化信息网络安全防护技术的新思考

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017335

电信科学 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (12): 24-35.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2017335

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天地一体化信息网络安全防护技术的新思考

季新生,梁浩(),扈红超

国家数字交换系统工程技术研究中心，河南郑州 450002

修回日期:2017-12-11 出版日期:2017-12-01 发布日期:2018-01-12
作者简介:季新生（1968-），男，国家数字交换系统工程技术研究中心教授、博士生导师，主要研究方向为无线移动通信技术、信息安全、新型网络体系结构。|梁浩（1987-），男，博士，国家数字交换系统工程技术研究中心助理研究员，主要研究方向为网络空间安全、主动防御技术。|扈红超（1982-），男，博士，国家数字交换系统工程技术研究中心副研究员，主要研究方向为网络空间安全、主动防御技术。
基金资助:
国家自然科学基金创新研究群体资助项目(61521003);国家重点研发计划基金资助项目(2016YFB0800100);国家重点研发计划基金资助项目(2016YFB0800101);国家自然科学基金资助项目(61602509);河南省科技攻关计划基金资助项目(172102210615);信息工程大学新兴方向培育基金资助项目(2016610708)

New thoughts on security technologies for space-ground integration information network

Xinsheng JI,Hao LIANG(),Hongchao HU

National Digital Switching System Engineering ＆Technological R＆D Center,Zhengzhou 450002,China

Revised:2017-12-11 Online:2017-12-01 Published:2018-01-12
Supported by:
Innovative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China(61521003);The National Key R＆D Program of China(2016YFB0800100);The National Key R＆D Program of China(2016YFB0800101);The National Natural Science Foundation of China(61602509);The Science and Technology Research Project of Henan Province(172102210615);The Emerging Direction Nurturing Foundation in Information Engineering University(2016610708)

摘要/Abstract

摘要：

天地一体化信息网络是国家面向2030的重大科技工程，安全防护是保障其运行的关键。由于能够主动适应用户、网络和业务的快速变化，可以实现网络技术与安全的共生演进，天地一体化信息网络成为近年来国内外学术界和产业界普遍关注的重要方向。在分析天地一体化信息网络面临的安全威胁和现有防护技术思路的基础上，探讨了内生式安全防御技术在天地网络架构、关键信息系统中的应用设想，相关技术思路和设计可为内生安全的天地一体化网络安全防护体系建设提供参考。

关键词: 天地一体化信息网络, 安全防护, 内生安全, 拟态防御

Abstract:

Space-ground integration information network is one of the national science and technology major projects toward 2030,and the key to its running stability is security protection.However,the defense technology which has intrinsic security without depending on priori knowledge and being based on boundary is able to adapt proactively to rapid changes in users,networks and requirements,therefore it has become a significant development direction of academic and industrial circles.Based on the analysis of the security threats and the existing protection technologies and ideas of the integrated information network,the application of endogenous security defense technology in the world network architecture and key information system was discussed.Related technical ideas and design proposed can be used to provide reference for building of security protection system on space-ground integration information network with intrinsic security.

Key words: space-ground integration information network, security protection, intrinsic security, mimic defense

中图分类号:

TP393

季新生,梁浩,扈红超. 天地一体化信息网络安全防护技术的新思考[J]. 电信科学, 2017, 33(12): 24-35.

Xinsheng JI,Hao LIANG,Hongchao HU. New thoughts on security technologies for space-ground integration information network[J]. Telecommunications Science, 2017, 33(12): 24-35.

图/表 6

表1

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参考文献 17

[1]	孙晨华 . 天基传输网络和天地一体化信息网络发展现状与问题思考[J]. 无线电工程, 2017,47(1): 1-6.
	SUN C H . Research status and problems for space-based transmission network and space-ground integrated information network[J]. Radio Engineering, 2017,47(1): 1-6.
[2]	吴曼青, 周彬 . 天地一体化信息网络工程立项建议书(初稿)[R]. 中国电子科学研究院, 2015: 1-10.
	WU M Q , ZHOU B . Integrated information network project project proposal (draft)[R]. China Electronics Research Institute, 2015: 1-10.
[3]	陆洲, 秦智超, 张平 . 天地一体化信息网络系统初步设想[J]. 国际太空, 2016,7(451): 20-25.
	LU Z , QIN Z C , ZHANG P . Initial layout of space-ground integrated information network system[J]. Space International, 2016,7(451): 20-25.
[4]	周若飞, 王钢 . 论天地一体化网络的建设与军民融合前景[C]// 第三十二届全国通信与信息技术学术年会集,2017年9月20-22日,福州,中国. [出版地不详:出版者不详], 2017: 1-6.
	ZHOU R F , WANG G . On the construction of space-ground integrated information network and prospects for the integration of military and civilians[C]// The 32nd National Conference on Communication and Information Technology.September 20-22,2017,Fuzhou,China.[S.l.:s.n]. 2017: 1-6.
[5]	李华, 范鑫鑫, 秘建宁 ,等. 空天地一体化网络安全防护技术分析[J]. 中国电子科学研究院学报, 2014,9(6): 592-597.
	LI H , FAN X X , BI J N ,et al. Analysis of security technologies in integrated space-air-ground networks[J]. Journal of China Academy of Electronics and Information Technology, 2014,9(6): 592-597.
[6]	胡圣波, 孟新, 蒋立正 . 天地一体化信息网络空间战主动自防御支持技术[J]. 贵州科学, 2011,29(1): 59-62.
	HU S B , MENG X , JIANG L Z . Supporting techniques of proactive self-defense for cyberspace war with integrated space-ground network system[J]. Guizhou Science, 2011,29(1): 59-62.
[7]	鲁瀚 . 军民融合无线网络安全体系建设思路[C]// 第三十二届全国通信与信息技术学术年会论文集,2017年9月20-22日,福州,中国. [出版地不详:出版者不详], 2017: 333-337.
	LU H , . Construction ideas of military and civilian integration of wireless network security system[C]// The 32nd National Conference on Communication and Information Technology.September 20-22,2017,Fuzhou,China.[S.l.:s.n]. 2017: 333-337.
[8]	吴曼青, 吴巍, 周彬 ,等. 天地一体化信息网络总体架构设想[J]. 卫星与网络, 2016(3): 30-36.
	WU M Q , WU W , ZHOU B ,et al. Overall framework design of space-ground integrated information network[J]. Satellite ＆Network, 2016(3): 30-36.
[9]	李凤华, 殷丽华, 吴巍 ,等. 天地一体化信息网络安全保障技术研究进展及发展趋势[J]. 通信学报, 2016,37(11): 156-168.
	LI F H , YIN L H , WU W ,et al. Research status and development trends of security assurance for space-ground integration information network[J]. Journal on Communications, 2016,37(11): 156-168.
[10]	闫大鹏, 赵军, 黄小红 ,等. 基于天地一体化信息网络的安全防护系统建模及可靠性分析[C]// 天地一体化信息网络高峰论坛,2013年9月24日,北京,中国. [出版地不详:出版者不详], 2013.
	YAN D P , ZHAO J , HUANG X H ,et al. Security defense system modeling and reliability analysis based on space-ground integrated information network[C]// Global Integration Of Information Network Summit Forum.,September 24,Beijing,China.[S.l.:s.n]. 2013.
[11]	秦智超, 张平, 范鑫鑫 ,等. 面向天地一体化信息网络的安全验证平台设计[J]. 网络与信息安全学报, 2016,2(8): 39-47.
	QIN Z C , ZHANG P , FAN X X ,et al. Design of security verification platform for the integrated space-ground network[J]. Chinese Journal of Network and Information Security, 2016,2(8): 39-47.
[12]	NASA. NASA space communications and navigation architecture recommendations for 2005-2030[R]. 2007.1-50.
[13]	LOVELLY T M , BRYAN D . A framework to analyze processor architectures for next- generation on-board space computing[C]// IEEE Aerospace Conference,March 1-8,2014,Big Sky,USA. New Jersey:IEEE Press, 2014: 1-10.
[14]	方滨兴, 殷丽华 . 关于信息安全定义的研究[J]. 信息网络安全, 2008(1): 8-10.
	FANG B X , YIN L H . Research on the definition of information security[J]. Netinfo Security, 2008(1): 8-10.
[15]	邬江兴 . 拟态计算与拟态安全防御的原意和愿景[J]. 电信科学, 2014,30(7): 2-7.
	WU J X . Meaning and vision of mimic computing and mimic security defense[J]. Telecommunications Science, 2014,30(7): 2-7.
[16]	邬江兴 . 网络空间拟态防御研究[J]. 信息安全学报, 2016,1(4): 1-10.
	WU J X . Research on cyber mimic defense[J]. Journal of Cyber Security, 2016,1(4): 1-10.
[17]	国家数字交换系统工程技术研究中心. 路由器拟态防御原理验证系统[R]. 2015.
	National Digital Switching System Engineering ＆ Technological R＆D Center . Router mimicry defense principle verification system[R]. 2015.

攻击类型	发生层次	预防机制
拥塞	物理层	扩频、较低占空比
篡改	物理层	有效密钥管理方案
窃听	物理层	加密
碰撞	数据链路层	错误检测
耗尽	数据链路层	传输率限制
通信量分析	网络层	链路加密、匿名通信
操控路由信息	网络层	认证、加密
选择性转发	网络层	冗余、探测
Sybil攻击	网络层	认证、加密
重放攻击	网络层	双向认证、3次握手
黑洞攻击	网络层	认证、监控、冗余
虫洞攻击	网络层	监控、灵活路由选择
Hello flood攻击	网络层	双向认证、3次握手
泛洪攻击	传输层	限制链接数目、客户难题
克隆攻击	应用层	唯一密钥对

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[1]	章坚武, 安彦军, 邓黄燕. DNS攻击检测与安全防护研究综述[J]. 电信科学, 2022, 38(9): 1-17.
[2]	虞志刚, 冯旭, 黄照祥, 陆洲. 通信、网络、计算融合的天地一体化信息网络体系架构研究[J]. 电信科学, 2022, 38(4): 11-29.
[3]	李传煌, 唐晶晶, 陈泱婷, 雷睿, 陈超, 王伟明. 基于拟态防御架构的服务功能链执行体动态调度方法[J]. 电信科学, 2022, 38(4): 101-112.
[4]	张帆, 谢光伟, 郭威, 扈红超, 张汝云, 刘文彦. 基于拟态架构的内生安全云数据中心关键技术和实现方法[J]. 电信科学, 2021, 37(3): 39-48.
[5]	李玉峰, 曹晨红, 李江涛, 王鹏. 生物免疫启发下的一种内生安全技术框架[J]. 电信科学, 2021, 37(3): 49-56.
[6]	张汝云, 李合元, 李顺斌. 有限异构资源条件下的工业控制拟态调度算法[J]. 电信科学, 2021, 37(3): 57-65.
[7]	朱泓艺, 陆肖元, 李毅. 网络空间内生安全试验场管理技术[J]. 电信科学, 2021, 37(3): 66-74.
[8]	谢高畅, 卢华, 唐琴琴, 朱涵, 梁成昊, 文雯, 谢人超. 区块链在轨道交通边缘计算网络中的应用[J]. 电信科学, 2021, 37(10): 117-125.
[9]	陈哲,蒋胜,王闯. 面向智能工业物联的灵活地址可信协议架构[J]. 电信科学, 2020, 36(7): 26-33.
[10]	秦俊宁,韩嘉佳,周升,吴春明,陈双喜,赵若琰,张江瑜. 基于异构冗余架构的拟态防御建模技术[J]. 电信科学, 2020, 36(5): 31-38.
[11]	陈利跃,孙歆,成天晟,吴春明,陈双喜. 面向Web隐藏后门技术的防御[J]. 电信科学, 2020, 36(5): 39-46.
[12]	高明,罗锦,周慧颖,焦海,应丽莉. 一种基于拟态防御的差异化反馈调度判决算法[J]. 电信科学, 2020, 36(5): 73-82.
[13]	涂哲,周华春,李坤,王玮琳. 信息网络内生恶意行为检测框架[J]. 电信科学, 2020, 36(10): 37-45.
[14]	刘杨,彭木根. 6G内生安全：体系结构与关键技术[J]. 电信科学, 2020, 36(1): 11-20.
[15]	聂凯君,曹傧,彭木根. 6G内生安全：区块链技术[J]. 电信科学, 2020, 36(1): 21-27.