蔣誠(chéng)智,金衛(wèi)健,袁新雅

(1.南京工程學(xué)院， 南京 211167； 2.南京郵電大學(xué)， 南京 210042)

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息可體現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)中敵方與我方的偵查情況、諜報(bào)、以及戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)行情況，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息包括偵查情報(bào)、敵方信息以及我方信息。隨著各國(guó)科技不斷進(jìn)步，世界戰(zhàn)爭(zhēng)步入信息化，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息實(shí)時(shí)共享對(duì)于作戰(zhàn)勝利具有重要的輔助意義[1]。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)利用數(shù)據(jù)分發(fā)處理模式實(shí)現(xiàn)信息共享，實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享可幫助戰(zhàn)爭(zhēng)決策者對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)形勢(shì)快速應(yīng)變，并將最佳戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)在合適時(shí)間傳輸?shù)剿鑲鬏斘恢?。?zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵，戰(zhàn)爭(zhēng)相關(guān)指揮員需要依據(jù)戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)施情況判斷、決策以及控制，利用共享信息數(shù)據(jù)獲取戰(zhàn)爭(zhēng)主導(dǎo)權(quán)。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享的可靠性和合理性極為重要，高效的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)對(duì)于輔助戰(zhàn)爭(zhēng)勝利具有重要意義[2]。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于人類生活、生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展，眾多不法分子利用網(wǎng)絡(luò)空隙研發(fā)大量入侵技術(shù)[3]，為人們使用計(jì)算機(jī)帶來(lái)大量安全隱患。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息具有高隱私性，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息的安全性指標(biāo)要求極高，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息篡改將造成極為嚴(yán)重后果，可直接影響戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)果。普通的防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)雖可以避免網(wǎng)絡(luò)中少量安全隱患，但無(wú)法保障網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)不遭受篡改。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全問題已成為信息安全領(lǐng)域的重要研究課題[4]，以往的數(shù)據(jù)庫(kù)備份、審計(jì)功能等僅可滿足普通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)安全，而無(wú)法保證高度敏感的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全。設(shè)計(jì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改方法，為提升戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全提供依據(jù)。

1 信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改方法

1.1 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)具有異構(gòu)性，從戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)工作方式、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分析戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)具有的高效性。

1.1.1網(wǎng)絡(luò)工作方式

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)選取集中式工作方式令網(wǎng)絡(luò)間戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享[5]，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)工作方式如圖1所示。

圖1 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)工作方式示意圖

圖1中，空心節(jié)點(diǎn)表示通信網(wǎng)絡(luò)A中節(jié)點(diǎn)，實(shí)心節(jié)點(diǎn)表示通信網(wǎng)絡(luò)B中節(jié)點(diǎn)，通信網(wǎng)絡(luò)A與通信網(wǎng)絡(luò)B相交處節(jié)點(diǎn)為共享通信網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)。

通過圖1可以看出，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中具有可同時(shí)在A網(wǎng)與B網(wǎng)工作的中間節(jié)點(diǎn)。中間節(jié)點(diǎn)越多設(shè)備所需改動(dòng)越大。中間節(jié)點(diǎn)需充分考慮2個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布以及通信距離[6]。利用中間節(jié)點(diǎn)具有的多網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享分發(fā)功能令戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享。

1.1.2網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)具有異構(gòu)性，主要原因是不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和通信格式[7]，為實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，避免對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改動(dòng)過大，設(shè)計(jì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)框圖

通過圖2可以看出，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過中間節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)僅需實(shí)現(xiàn)自身網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

可供不同通信網(wǎng)絡(luò)公共使用的共享數(shù)據(jù)處理層設(shè)置于通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸層與網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)，共享數(shù)據(jù)處理層功能為：

1) 所設(shè)置共享數(shù)據(jù)處理層可同時(shí)傳遞與處理不同通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸層與網(wǎng)絡(luò)層全部數(shù)據(jù)。

2) 所設(shè)置共享數(shù)據(jù)處理層可將不同通信網(wǎng)絡(luò)中戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)經(jīng)過相關(guān)處理后轉(zhuǎn)化為另一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)可有效識(shí)別的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息[8]，并將處理后數(shù)據(jù)從其中一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至另一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層以及數(shù)據(jù)傳輸層。

由于設(shè)置共享數(shù)據(jù)處理層，不同通信網(wǎng)絡(luò)可以選取不同路由方法傳遞戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)，然后在鏈路層選取不同介質(zhì)訪問控制方法實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享[9]，避免由于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性影響戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)共享。

1.1.3網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包含不同通信網(wǎng)絡(luò)，利用中間節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)共享[10]，中間節(jié)點(diǎn)所處位置為中間節(jié)點(diǎn)多網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享分發(fā)模塊。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流程如圖3所示。

圖3 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流程框圖

圖3中，細(xì)雙箭頭表示通信網(wǎng)絡(luò)A中消息，粗實(shí)心箭頭表示通信網(wǎng)絡(luò)B中的消息，細(xì)單實(shí)線箭頭表示A網(wǎng)中戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)消息；細(xì)單虛線箭頭表示B網(wǎng)中戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)消息；雙粗實(shí)心箭頭表示共享戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的全部A網(wǎng)消息，單粗空心箭頭表示共享戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的全部B網(wǎng)消息。

中間節(jié)點(diǎn)多網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享分發(fā)模塊共包括接收A、B網(wǎng)消息模塊，A、B網(wǎng)消息分類模塊、A網(wǎng)-B網(wǎng)態(tài)勢(shì)以及B網(wǎng)-A網(wǎng)態(tài)勢(shì)轉(zhuǎn)換模塊以及轉(zhuǎn)發(fā)A網(wǎng)、B網(wǎng)消息模塊。

通過圖3可以看出，不同通信網(wǎng)絡(luò)依據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸，通過通信網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)威脅預(yù)警、指揮控制等作戰(zhàn)應(yīng)用需求[11]。中間節(jié)點(diǎn)多網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)共享分發(fā)模塊接收不同通信網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息后，利用數(shù)據(jù)接收、過濾、轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享。

1.2 信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改方法

選取RDTP協(xié)議防止戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)被篡改，RDTP協(xié)議應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)共享數(shù)據(jù)處理層的數(shù)據(jù)傳輸過程中。

RDTP協(xié)議運(yùn)行包括戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)更新、節(jié)點(diǎn)睡眠調(diào)度以及節(jié)點(diǎn)可靠信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，其中一個(gè)RDTP協(xié)議周期可重復(fù)運(yùn)行節(jié)點(diǎn)睡眠調(diào)度以及節(jié)點(diǎn)可靠信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)[12]。

更新共享網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量、時(shí)鐘、以及連通度實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)更新，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)更新可實(shí)現(xiàn)共享網(wǎng)絡(luò)可靠信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

節(jié)點(diǎn)睡眠調(diào)度階段：

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中沒有需要傳輸信息數(shù)據(jù)時(shí)，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換至睡眠狀態(tài)，睡眠狀態(tài)可有效降低節(jié)點(diǎn)能量消耗[13]。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中存在需要傳輸信息數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)被喚醒同時(shí)執(zhí)行工作，節(jié)點(diǎn)睡眠調(diào)度算法可監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自身剩余能量、連通度以及區(qū)域性時(shí)間發(fā)生情況，節(jié)點(diǎn)睡眠調(diào)度公式如下：

(1)

式中：α、β、γ均表示共享網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)的加權(quán)系數(shù)，并且α+β+γ=1；Bei與Bi分別表示共享網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)i于信息數(shù)據(jù)傳輸時(shí)期望網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連通度以及布置共享網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)i后的連通度；Fi與Fni分別表示共享網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)i未傳輸數(shù)據(jù)時(shí)能量以及中間節(jié)點(diǎn)i附近節(jié)點(diǎn)的平均能量信息；Ni與Mi分別表示目前周期共享網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)i信息數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)以及經(jīng)歷可靠信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)總次數(shù)。

共享網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)、轉(zhuǎn)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)以及可靠傳輸構(gòu)成共享網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可靠信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)階段。共享網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)依據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)設(shè)置信息數(shù)據(jù)發(fā)送隊(duì)列形式為3種，3種信息數(shù)據(jù)發(fā)送隊(duì)列組成節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)[14]；共享網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)A獲取由節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)而來(lái)的信息數(shù)據(jù)傳輸通道使用權(quán)后發(fā)送信息數(shù)據(jù)至節(jié)點(diǎn)B，節(jié)點(diǎn)B依據(jù)自身剩余能量將所接收節(jié)點(diǎn)A的信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)價(jià)值計(jì)算后，同時(shí)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)A至節(jié)點(diǎn)B的中間節(jié)點(diǎn)歐式距離，可得節(jié)點(diǎn)B的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)價(jià)值公式如下：

(2)

式中：lA與lB分別表示共享網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B至中間節(jié)點(diǎn)的歐式距離；R表示剩余能量；FB與FnB分別表示共享網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B未傳輸數(shù)據(jù)前能量以及節(jié)點(diǎn)B附近節(jié)點(diǎn)的平均能量信息。

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)受到篡改時(shí)利用共享網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)備用節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)傳輸[15]，選取備用節(jié)點(diǎn)公式如下：

(xB-xX)2+(yB-yX)2≤k

(3)

式中:(xB,yB)與(xX,yX)分別表示共享網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞴?jié)點(diǎn)B坐標(biāo)以及參與競(jìng)爭(zhēng)的節(jié)點(diǎn)，k為常數(shù)，表示所選取備用節(jié)點(diǎn)所在位置的區(qū)域半徑。

共享網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)備用節(jié)點(diǎn)選取符合式(3)的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)不符合式(3)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)后則轉(zhuǎn)換至睡眠狀態(tài)。

通過以上過程實(shí)現(xiàn)RDTP協(xié)議，保證共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，防止?zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)被篡改。

2 實(shí)驗(yàn)分析

為檢測(cè)本文設(shè)計(jì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改方法防止戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息數(shù)據(jù)篡改有效性，選取兩臺(tái)操作系統(tǒng)為Windows 10操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，CPU選用4核，2.4 GHz的INTEL XEON E7440處理器，其存儲(chǔ)容量為2 TB，利用IIS5.0網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器依據(jù)本文方法建立戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)，其中，仿真參數(shù)設(shè)置如表1所示。

在上述參數(shù)設(shè)置下，選取Matlab仿真平臺(tái)利用Java語(yǔ)言編程本文方法以及仿真實(shí)驗(yàn)。將本文方法與文獻(xiàn)[3]與文獻(xiàn)[4]方法對(duì)比，其中過文獻(xiàn)[3]是通過態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)及核心傳感器搭建多平臺(tái)感知網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合實(shí)際情況分析局部沖突情況，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知。文獻(xiàn)[4]利用數(shù)字地球和視景仿真的雙平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的全局和局部高精態(tài)勢(shì)展示，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的實(shí)時(shí)可視化處理。為保證實(shí)驗(yàn)的可靠性，對(duì)本次實(shí)驗(yàn)硬件環(huán)境參數(shù)設(shè)置進(jìn)行統(tǒng)一，通過仿真平臺(tái)模擬攻擊者篡改戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)1 000次，統(tǒng)計(jì)本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改行為檢測(cè)結(jié)果，對(duì)比文獻(xiàn)[3]和[4]的結(jié)果如表2所示。

表1 參數(shù)設(shè)置

表2 不同方法檢測(cè)篡改行為結(jié)果 次

通過表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，攻擊者試圖篡改戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)次數(shù)為1 000時(shí)，采用本文方法檢測(cè)篡改行為準(zhǔn)確率高達(dá)99.5%，而采用文獻(xiàn)[3]方法與文獻(xiàn)[4]方法檢測(cè)篡改行為準(zhǔn)確率僅為98.4%以及97.9%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法可有效檢測(cè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中攻擊者存在的篡改行為。

統(tǒng)計(jì)攻擊者試圖篡改戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)1 000次時(shí)本文和文獻(xiàn)[3]、[4]3種方法防篡改結(jié)果，如表3所示。

通過表3實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改的安全性能明顯高于另兩種方法，說(shuō)明采用本文方法可以更好保證戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全性。相比于另兩種方法，采用本文方法被篡改數(shù)據(jù)數(shù)量最少，攻擊者試圖篡改數(shù)量為1 000次時(shí)，采用本文方法被篡改數(shù)據(jù)數(shù)量?jī)H為5次，說(shuō)明采用本文方法可有效防止戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)被篡改。

表3 不同方法防篡改結(jié)果 次

采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改，攻擊者試圖對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)施增加篡改時(shí)，采用本文方法獲取的防篡改結(jié)果如圖4所示。

圖4 共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防增加篡改結(jié)果直方圖

通過圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改，在攻擊者試圖對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)施增加篡改時(shí)，可有效防止攻擊者的增加篡改行為，防篡改成功率高達(dá)99%以上，防增加篡改成功率明顯高于可視化方法[4]與認(rèn)知方法[3]。

攻擊者試圖對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)刪除篡改時(shí)，采用3種方法獲取的防篡改結(jié)果如圖5所示。

通過圖5實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改，在攻擊者試圖對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)施刪除篡改時(shí)，防刪除篡改成功率高達(dá)99%以上，明顯高于可視化方法與認(rèn)知方法，驗(yàn)證本文方法的防刪除篡改能力。

圖5 共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防刪除篡改結(jié)果直方圖

攻擊者試圖對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)亂序篡改時(shí)，采用3種方法獲取的防篡改結(jié)果如圖6所示。

圖6 共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防亂序篡改結(jié)果直方圖

通過圖6實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改，在攻擊者試圖對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)施亂序篡改時(shí)，防替換篡改成功率高達(dá)99%以上，明顯高于可視化方法與認(rèn)知方法，驗(yàn)證本文方法的防亂序篡改能力。

通過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改，在攻擊者試圖增加、刪除以及替換戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)，均可有效制止，有效驗(yàn)證本文方法防篡改性能。

統(tǒng)計(jì)采用本文方法在不同戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)大小時(shí)的防篡改時(shí)間，并將文獻(xiàn)[3]方法與文獻(xiàn)[4]方法對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表4所示。

通過表4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本文方法不僅可有效檢測(cè)與防止攻擊者篡改行為，并具有實(shí)時(shí)性較高的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于不同大小的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，均可在最快時(shí)間防止攻擊者篡改，驗(yàn)證本文方法具有較高的防篡改實(shí)時(shí)性。

統(tǒng)計(jì)采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改在不同數(shù)據(jù)量時(shí)的資源占用情況，并將本文方法與可視化方法和感知方法對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表5所示。

表4 不同方法防篡改時(shí)間 ms

表5 資源占用情況

通過表5實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改在不同數(shù)據(jù)量時(shí)的CPU占有率以及內(nèi)存使用情況均明顯由于令兩種方法，采用本文方法對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)防篡改數(shù)據(jù)量大小為200 KB時(shí)，CPU占用率僅為4.64%，內(nèi)存占用僅為175 MB，良好的資源占用情況再次驗(yàn)證本文方法的防篡改性能。

3 結(jié)論

目前的戰(zhàn)爭(zhēng)大部分屬于聯(lián)合作戰(zhàn)，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性對(duì)于作戰(zhàn)取得勝利具有決定性作用，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)采用集中式工作方式，具有易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，因此應(yīng)用性較高，但抗毀性能有待提高。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)選取RDTP協(xié)議有效防止攻擊者篡改，并具有適應(yīng)能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。通過大量仿真驗(yàn)證該方法應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)中，可有效防止攻擊者篡改戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，提升戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全性能。