飛機ads-b 數據鏈路之安全評估與設計

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1、JournalofChinaUniversityofScienceandTechnologyVol.50-2012.01飛機ADS-B數據鏈路之安全評估與設計AssessingandDesigningSecurityofAircraftADS-BDataLink陳作舟Tso-ChoChen中華科技大學航空電子系副教授DepartmentofAvionicsChinaUniversityofScienceandTechnology摘要為因應未來民航運輸成長之需求，突破傳統地面助導航設施的限制，有效提昇飛航安全及效率，

2、新一代的航空監視系統將採用廣播式自動回報監視（ADS-B）系統，提供空對空、空對地、地對地的數據鏈路；然而ADS-B之數據鏈路主要使用無線廣播方式，且無安全措施之設計，因此潛在的安全性弱點與威脅有待評估及解決。本文目的除評估ADS-B數據鏈路的安全性外，並建立加密及認證能力以增強ADS-B數據鏈路的安全性，使得廣播資料同時具有的隱私性與完整性。本文所提出DLAE-數據鏈路認證加密法，可同時具有認證與資訊保密功能；DLAE與其他傳統認證加密演算法比較，可以顯著的提升運作速度。關鍵詞：廣播式自動回報監視（ADS-B）系

3、統、認證加密法、保密、安全。AbstractTomeetfuturedemandforairtransportgrowth,breakthetraditionalgroundnavigationaidsfacilitieslimitationsandeffectivelyenhanceflightsafetyandefficiency,anewgenerationofairsurveillancesystemwilluseautomaticdependentsurveillancebroadcast(ADS-B)s

4、ystemtoprovideair-to-air,air-to-groundandground-to-grounddatalink.However,ADS-Bdatalinkisawirelessbroadcast-typelinkwhichiswithoutdesigned-insecuritymeasures.Thereforepotentialsecurityvulnerabilitiesandthreatsremaintobeassessedandresolved.Thispaperaimstoassess

5、securityoftheADS-Bdatalink,andbuildencryptionandauthenticationcapabilityontheADS-Bdatalinktoprovideprivacyandintegrityofbroadcastinformation.Inthepaper,adatalink249JournalofChinaUniversityofScienceandTechnologyVol.50-2012.01authenticatedencryption(DLAE)schemei

6、sdesignedforsimultaneouslyprotectingbothmessage’sprivacyanditsauthenticity.Traditionally,thesetwosecuritygoalshadbeenhandledseparatelybymeansofencryptionschemesandmessageauthenticationcodes.TheproposedDLAEcanincreasesignificantlytheprocessingspeedincomparisonw

7、iththetraditionaldesignmethods.Keywords:ADS-Bsystem,authenticatedencryptionscheme,privacy,security.一、前言隨著經濟蓬勃發展與全球化下，國際民航組織（InternationalCivilAviationOrganization，ICAO）預估未來的二十年之間航空運輸量將會增加至現在的二到三倍左右，傳統助導航設施、程序及規範等，已漸漸不符合民航界的需求，為因應未來民航運輸成長之需求，突破傳統地面助導航設施的限制，有效提昇

8、飛航安全及效率，ICAO於1989年提出了發展一套以衛星導航及數位化通信技術為基礎之通訊、導航、監視系統（Communication、Navigation、Surveillance，CNS），來支援建立一個全球均通行適用的飛航管理（AirTrafficManagement，ATM）系統，此一新系統可以藉由先進的科技與嶄新的飛航程序，克服傳統飛航服務系統先天條