一种面向分布式卫星网络的安全可靠通信方案

来源：计算机技术与发展杂志2025年第05期北京时间：

作者：顾俊;赵泓光;胡玉军;杨旭;齐赛宇*;齐勇

单位：1. 西安交通大学,陕西 西安 710049;2. 联勤保障部队第 903 医院信息科,浙江 杭州 310013;3. 西北工业大学 电子信息学院,陕西 西安 710072

摘要：卫星网络在现代通信和导航中具有至关重要的作用。 然而,传统的中心化卫星网络易受到单点故障的影响,降低系统的可用性和可拓展性。 为此,该文提出了一种面向分布式卫星网络的安全、可靠卫星数据通信方案。 为了实现高效的权限管理,首先引入 WKD-IBE 技术,设计了支持细粒度的分布式密钥生成、分发与权限撤销的密钥管理机制。 相较于以往由中心化的服务器管理密钥,该密钥管理机制支持任何合法订阅者在其租期内为其他订阅者授予对资源的访问权限。 在此基础上,基于密钥复用思想,设计了一种安全、轻量的两步广播加密算法,在保证数据私密性的前提下降低了卫星节点的计算开销。 为了提升系统的可用性,降低节点失效对系统的影响,该文基于拜占庭容错共识协议,设计了一种故障检测与恢复机制。 实验结果表明,设计的方案在低带宽分布式卫星网络场景下,具有较低的计算开销与通信开销。

关键词：卫星网络;分布式授权;广播加密;密钥复用;安全信道;故障恢复