[发明专利]一种针对ADS-B协议保密性及完整性的解决方法

说明书

本发明公开了一种针对ADS‑B协议保密性及完整性的解决方法，属于应用密码学技术领域；一种针对ADS‑B协议保密性及完整性的解决方法包括可信第三方配置安全参数、飞机接收安全参数完成加密并发送ADS‑B消息、接收方接收ADS‑B消息校验。本发明能够在兼容现行ADS‑B协议格式的基础上实现对传统明文广播传输消息的机密性以及完整性的保障。

技术领域

本发明属于航空通信领域，具体涉及一种针对ADS-B协议保密性及完整性的解决方法。

发明背景

由于最近几年航空领域的空前发展，越来越多的人开始选择乘坐飞机作为长途旅行的交通工具。与此同时，航空失事率也也有所增加。如近期的马航事件便引起了全球各地对于航空安全的关注。

ADS-B的基本数据格式如图1所示，

(i).DF(DownlinkFormat)字段

DF字段长度是5位，用于区分不同的下行链路格式(DownlinkFormat)。DF的值可以是17、18或19。DF＝17用于S模式应答机发出ADS-B报文；DF＝18用于非S模式应答机发出ADS-B报文或TIS-B报文；DF＝19用于军事用途，非军事应用不会涉及到该类型报文。

(ii).CA/CF(Capability/CodeFormat)字段

CA/CF字段的长度是3位，在不同的DF值下有不同的含义。DF＝17时，该字段是CA字段，含义是S模式应答机的能力；DF＝18时，该字段是CF字段，含义是编码格式(CodeFormat)，用于区分ME字段的内容、AA地址的类型、以及两类特殊的报文；CF＝0或1时，表明该报文是ADS-B报文。

(iii).AA(ICAO24AircraftAddress)字段

AA字段的长度是24位，包含了发射装置的地址信息。地址的类型有两类：ICAO地址和非ICAO地址。ICAO地址是飞机的地址，非ICAO地址是匿名地址、地面车辆地址或表面障碍物地址。

(iv).DATA(Dataframe)字段

DATA字段的长度是56位，包含了ADS-B报文的业务数据，称之为ADS-B业务报文。关于DATA字段的格式将在ADS-B业务报文中进一步说明。

(v).PI(ParityCheck)字段

PI字段的长度是24位，是一个下行链路字段，含义是奇偶性(Parity)和一致性(Identity)。该字段包含了编码标签(CodeLabel，CL)和询问器编码(InterrogatorCode，IC)的奇偶性。

表1

为了保证方法对于原先ADS-B协议的兼容性，我们着重说明TC字段，当TypeCode为不同值时ADS-B消息所包含的不同的信息。Dataframe(33bit-88bit)中的33bit-37bit为TC(TypeCode),TypeCode的值不同，则这条ADS-B消息所包含的消息也不同。在本方案中用TC＝25表示ADS-B保留消息，即飞机不会去解析此类报文。