基于xml的作战数据安全交换策略研究

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1、基于XML的作战数据安全交换策略研究摘要：在指挥控制与作战仿真等军事信息系统屮，存在大量的异构平台，为实现作战数据这些平台间的安全交换，提出了一种基于XML的数据交换方案。分析了基于XML的作战数据交换机制，数据安全交换的业务流程，以及XML数字签名与数据加密的基本原理，并给出了一种基于C#语言数据加密与解密模块的实现方法。实践表明，所提方案是实现作战数据安全交换的一种冇效方案。关键词：XML；作战数据；安全交换；数据加密中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2013)28-6271-03XML(ExtensibleMarkupLanguage,XML

2、)是W3C(worldWideWebConsortium,W3C)于1998年2月发布的一种标准，是SGML(StandardGeneralizedMarkupLanguage,SGML)的一个简化子集。XML遵循严格语法规范，实现了数据存储格式结构化，具有扩展性好，数据共享与重用简单和网络传输方便等优点，已成为一种通用的数据交换标准［1-2］o在C4ISR和基于HLA的作战仿真等军事信息系统屮，存在大量的异构平台，只有整合这些应用平台，才能实现作战数据的交换共享。XML具有跨系统跨平台的优良特性，只要将作战数据按定义好的模式(Schema)进行封装,便可在异构系统中转换和集成，

3、因而在军事领域得到了广泛应用。王振［3］等在分析作战方案组成要素的基础上，提出了基于XML的作战方案的形式化描述；樊延平［4］等研究了想定数据存储模型，基于XML实现了作战想定的结构化描述；杨乐平［5］等设计了基于Agent的HLA仿真联邦，采用XML来实现系统屮的数据交互，增强和扩展HLA应用；陈春永［6］等定义了基于XML的C4TSR系统作战信息表达模式，实现了各类作战数据跨系统跨平台的实时传输等。这些研究将XML应用于作战数据的规范表达与实时交换，拓展了指挥控制与仿真训练与系统的功能，但并未考虑数据交互的安全性问题，而作战数据安全性将直接影响作战行动与仿真训练的进程。该文在

4、分析基于XML作战数据交换机制的基础上，研究基于数字签名和数据加密技术的作战数据安全交换方法。1基于XML的作战数据交换XML是一种严格遵守语法要求、规范信息描述的底层语言，易于实现异构系统中数据的转换和集成，可有效实现作战数据的交换与共享。下面主要通过C4ISR系统和基于HLA框架的仿真系统，分析基于XML的作战数据的交换机制。1.1C4ISR系统的数据交换［6］C4ISR系统是一个集战场感知、信息融合、智能识别、信息处理和武器控制等核心技术为一体、旨在实现军事指挥自动化的复杂军事信息系统。C4ISR由多个分系统有机组成，是各指挥层次、各军兵种、各作战平台之间不间断通信和交换信

5、息的枢纽，只有实现数据的交换共享，这样才能实现各种作战平台的优势互补,发挥最大作战效益。但其分系统山不同部门开发，•且运行在不同的硬软件平台，造成各分系统之间、各作战平台之间的信息共享和数据交换困难，制约了整体作战效能的发挥。XML能较好地解决指挥系统中各作战平台软件兼容难度大、信息表达复杂和容易形成信息孤岛的缺陷，其数据交换机制如图1所示。数据交换过程可描述为：首先将各种战场信息进行基于XML的封装，实现来自各异构系统的数据的快速集成，然后将封装好的XML文档通过C4ISR系统网络平台进行传输；在应用系统接收到XML文档后，通访问接口提取有用信息,同时利用XSL(extensi

6、bleStylesheetLanguage)将英转换为内部系统可用的数据格式，即实现了数据的交换与处理。1.2HLA仿真系统的数据交换[5,7]在HLA仿真联邦中，联邦成员间的交互分三种形式：对象类、交互类和Agent消息。对象类和交互类的交互形式遵循HLA框架所的标准交互方式，对象类属性用于在成员间交换实体的屈性值，交互类实现联邦成员之间共享离散事件信息，而Agent消息用于在Agent之间进行协同，通过将Agent消息封装为XML格式化数据，包装在HLA交互类参数当屮，即可实现信息的发送和接收，如图2所示。数据交换流程可描述为：在信息发布方，首先将数据信息封装为XML格式化数

7、据，通过API接口打包处理，封装为联邦成员模型中的交互类参数，然后按照RTI规则进行发布；在信息订购方，其联邦成员对所需交互类参数申明订购，通过数据实时更新，接收交兀类参数，然后将接收到的交互类参数传递到相应的API接口，通过解析函数进行解析，即实现了仿真系统中信息的发布与定购。2XML数据交互的安全策略由上文分析可知，对于控制节点多、系统结构复杂、数据交换频繁的C4ISR与作战仿真系统，XML技术的引入可有效规范数据格式，实现异构系统中数据的转换和集成，增强系统数据交换的能力并