林美

摘? ?要：在我國科學技術的持續(xù)發(fā)展下，我國航空電子系統(tǒng)的綜合化程度也越來越高。但由于當前我國網(wǎng)絡信息技術等并不十分完善，因此也為綜合化航空電子系統(tǒng)安全帶來了諸多安全隱患。在這一背景下，本文將結(jié)合相關參考資料，在闡明綜合化航空電子系統(tǒng)中現(xiàn)存安全隱患的基礎上，分別從系統(tǒng)的安全體系與安全機制兩個方面出發(fā)，著重圍繞綜合化航空電子系統(tǒng)安全技術進行簡要分析研究。

關鍵詞：綜合化航空電子系統(tǒng)? 安全機制? 安全體系

中圖分類號：V243? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（a）-0011-02

本文通過解析綜合化航空電子系統(tǒng)及其安全技術，一方面可以有效幫助人們正確認識到當前綜合化航空電子系統(tǒng)中存在的安全問題與安全隱患。另一方面，本文也能夠為切實提高綜合化航空電子系統(tǒng)安全性提供必要的理論參考與實踐指導。因此本研究具有較高的研究價值和現(xiàn)實意義。

1? 綜合化航空電子系統(tǒng)現(xiàn)存安全隱患

針對當前正投入使用的綜合化航空電子系統(tǒng)而言，其目前存在的安全隱患主要分為兩大類型，分別為主動型與被動型。其中前者主要包括綜合化航空電子系統(tǒng)被他人惡意訪問或是遭受人為干擾，如開發(fā)人員蓄意編程等等，此外飛行器受損、病毒攻擊等均屬于當前綜合化航空電子系統(tǒng)所面臨的主要安全隱患[1]。而后者則指的是現(xiàn)階段部分綜合化航空電子系統(tǒng)中，因受到環(huán)境干擾或自身設計存在缺陷、人員操作與運維不當?shù)榷鴮е孪到y(tǒng)面臨各種安全問題。由此可見，運用行之有效的安全技術，切實提高綜合化航空電子系統(tǒng)的安全性能已勢在必行。

2? 綜合化航空電子系統(tǒng)安全技術分析

2.1 系統(tǒng)安全體系

2.1.1 基本框架

本文在設計建立綜合化航空電子系統(tǒng)安全體系中，結(jié)合相關研究資料，選擇采用層次化分布結(jié)構(gòu)設計方式，即整個系統(tǒng)安全體系被依次分成三層，分別為應用層、操作系統(tǒng)層與模塊支撐層。其中使用APOS接口使得應用層能夠與操作系統(tǒng)層實現(xiàn)有效連接，利用MOS接口使得操作系統(tǒng)層可以與模塊支撐層進行相互連接，三個層次各自獨立又彼此聯(lián)系。系統(tǒng)設計運用分布式機載實時操作系統(tǒng)，分層管理機載軟件，確保軟硬件以及操作系統(tǒng)間的接口均具有較高的規(guī)范性。在這一綜合化航空電子系統(tǒng)安全體系中，包括雷達系統(tǒng)與交通管理系統(tǒng)等在內(nèi)的諸多功能性軟件均統(tǒng)一集中在應用層，在APOS接口的作用下，使其能夠與通用管理系統(tǒng)進行相互連接。通用管理系統(tǒng)則主要負責過濾整個綜合化航空電子系統(tǒng)的各種故障，并對其進行及時處理與系統(tǒng)恢復、重構(gòu)等功能，是確保系統(tǒng)實現(xiàn)安全通訊的關鍵所在[2]。模塊支撐層則主要負責隔離操作系統(tǒng)、硬件平臺，使得二者能夠各自具有較高的獨立性。避免其因相互干擾而影響整體綜合化航空電子系統(tǒng)的安全性。

2.1.2 安全管理

鑒于綜合化航空電子系統(tǒng)本身作為一種分布式系統(tǒng)，其包含眾多嵌入式平臺實體，因此需要各個實體中的應用安全管理，搭配通用系統(tǒng)管理的安全管理，共同完成對整個綜合化航空電子系統(tǒng)的安全管理工作。故而在分級管理理念下，綜合化航空電子系統(tǒng)的安全管理也被依次分成飛機級、綜合區(qū)級以及資源元素級。其中飛機級系統(tǒng)安全管理，主要負責對整個系統(tǒng)安全進行監(jiān)督與管控。而綜合區(qū)級系統(tǒng)安全管理，則重點負責對某一子功能模塊安全進行監(jiān)控管理，資源元素級系統(tǒng)安全管理作為綜合化航空電子系統(tǒng)中，最底層的系統(tǒng)安全管理，其安全管理對象為單個PE[3]。

2.2 系統(tǒng)安全機制

2.2.1 虛通道機制

在綜合化航空電子系統(tǒng)的安全機制中，虛通道機制負責為各進程通信提供單獨通道，在各虛通道當中，只允許對指定數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)集進行通信傳輸，以此有效保障數(shù)據(jù)通信的安全性與透明性。通過結(jié)合實際情況，工作人員需要在藍圖中完成虛通道通信參數(shù)準確定義，接發(fā)雙方安全管理系統(tǒng)將根據(jù)藍圖中，虛通道通用參數(shù)定義，直接在操作系統(tǒng)中建立起對應的通信實體并完成相關配置工作。鑒于整個綜合化航空電子系統(tǒng)采用分層設計的方式，因此虛通道通信協(xié)議也被依次分成本地與全局虛通道和傳輸連接層、網(wǎng)絡層。其中本地與全局虛通道分別位于應用層與操作系統(tǒng)層，傳輸連接和網(wǎng)絡通道層則均位于模塊支撐層。

2.2.2 消息與數(shù)據(jù)加密

為進一步保障綜合化航空電子系統(tǒng)在消息傳輸時的安全，需要利用專業(yè)的加密算法軟件，運用對稱密鑰的方式對消息進行加密處理。經(jīng)由操作系統(tǒng)的消息將會被阻塞后直接交由虛通道管理模塊，對其進行全面的安全性檢查，而后結(jié)合實際情況對消息進行加密或解密處理，從而有效保障各進程間的通信消息具有較高的安全性、完整性與機密性。而在綜合化航空電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密中，其加密對象為存儲在系統(tǒng)大容量存貯器當中的數(shù)據(jù)，一般情況下，系統(tǒng)中的某一軟件模塊或應用中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通常會呈現(xiàn)為密文或明文的形式被存貯在大容量存貯器中。同樣在加密算法的作用下，即便大容量存儲器出現(xiàn)非法占用的情況，其也無法有效訪問存貯器中存儲的重要數(shù)據(jù)，從而避免綜合化航空電子系統(tǒng)中出現(xiàn)信息或數(shù)據(jù)泄露等安全問題。

2.2.3 身份認證與授權(quán)

綜合化航空電子系統(tǒng)安全機制中，身份認證與授權(quán)機制也是保障系統(tǒng)安全性能的重要機制。身份認證的主要目的在于對發(fā)送消息的人的身份進行有效確認，防止出現(xiàn)欺騙現(xiàn)象。本文通過結(jié)合相關研究資料，提出可以在綜合化航空電子系統(tǒng)的身份認證機制中，運用對稱密碼技術，即連接著同一虛通道的接發(fā)雙方，與之相對應的密鑰也完全一致，在初始化時只需皆可虛通道標識完成加載即可。而授權(quán)則可以阻止任何無授權(quán)者訪問系統(tǒng)服務或資源的操作。本文在綜合化航空電子系統(tǒng)的授權(quán)機制中，運用了BLP模型即信息保密多級安全模型。該模型在對機密信息數(shù)據(jù)進行處理過程中，如果主體安全級別相對較低，則其無法對安全級別較高的信息進行讀取。反之，安全級別較高的信息區(qū)與安全級別較低的區(qū)域完全隔離，以防止安全級別較高的信息泄露至安全級別較低的分區(qū)中。

2.2.4 故障管理機制

考慮到綜合化航空電子系統(tǒng)中涉及的航空電子設備眾多，其在長期運行過程中均有可能出現(xiàn)老化、磨損等故障問題，因此做好故障管理工作同樣也是提高綜合化航空電子系統(tǒng)安全性能的必然舉措。為此，本文在綜合化航空電子系統(tǒng)安全機制中進入了故障管理機制，運用專業(yè)的故障管理器，對系統(tǒng)故障進行動態(tài)、精準檢測，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在故障問題，將會直接交由安全管理負責對其進行有效處理。以路由表故障為例，因此時路由表無法正常運行，導致消息可能出現(xiàn)被誤傳的情況。在故障管理器的作用下，通過對被誤傳消息進行精準檢測，在身份認證與授權(quán)機制的共同作用下，無授權(quán)者無法對被誤傳消息進行有效接收。而在故障管理中所產(chǎn)生的各種工作日志及消息數(shù)據(jù)，也將統(tǒng)一集中制系統(tǒng)對應應用功能軟件中進行妥善存儲，便于工作人員根據(jù)自身實際需要進行隨時查閱和調(diào)用。

3? 結(jié)語

總而言之，面對當前在綜合化航空電子系統(tǒng)中存在的病毒侵害等各種安全隱患，相關工作人員還需要充分結(jié)合綜合化航空電子系統(tǒng)的實際情況，并嚴格按照國家相關標準要求，搭建起完善的系統(tǒng)安全體系，同時靈活采用各種各樣的綜合化航空電子系統(tǒng)安全技術。從而有效解決系統(tǒng)目前存在的安全問題和安全隱患，確保系統(tǒng)整體具有較高的安全水平，促進其真正實現(xiàn)長久穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1] 崔西寧.綜合化航空電子系統(tǒng)可信訪問控制及安全評估技術研究[D].西安電子科技大學，2017.

[2] 周銀萍.綜合化航空電子系統(tǒng)可信保障關鍵技術研究[D].西安電子科技大學，2014.

[3] 劉海天，徐文正.航空電子產(chǎn)品元器件選擇研究[J].環(huán)境技術，2019，37（2）：84-88，93.