解析綜合化航空電子系統安全技術

林美

摘? ?要：在我國科學技術的持續發展下，我國航空電子系統的綜合化程度也越來越高。但由于當前我國網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安全帶來了諸多安全隱患。在這一背景下，本文將結合相關參考資料，在闡明綜合化航空電子系統中現存安全隱患的基礎上，分別從系統的安全體系與安全機制兩個方面出發，著重圍繞綜合化航空電子系統安全技術進行簡要分析研究。

關鍵詞：綜合化航空電子系統? 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實意義。

1? 綜合化航空電子系統現存安全隱患

針對當前正投入使用的綜合化航空電子系統而言，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被他人惡意訪問或是遭受人為干擾，如開發人員蓄意編程等等，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所面臨的主要安全隱患[1]。而后者則指的是現階段部分綜合化航空電子系統中，因受到環境干擾或自身設計存在缺陷、人員操作與運維不當等而導致系統面臨各種安全問題。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的安全性能已勢在必行。

2? 綜合化航空電子系統安全技術分析

2.1 系統安全體系

2.1.1 基本框架

本文在設計建立綜合化航空電子系統安全體系中，結合相關研究資料，選擇采用層次化分布結構設計方式，即整個系統安全體系被依次分成三層，分別為應用層、操作系統層與模塊支撐層。其中使用APOS接口使得應用層能夠與操作系統層實現有效連接，利用MOS接口使得操作系統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系。系統設計運用分布式機載實時操作系統，分層管理機載軟件，確保軟硬件以及操作系統間的接口均具有較高的規范性。在這一綜合化航空電子系統安全體系中，包括雷達系統與交通管理系統等在內的諸多功能性軟件均統一集中在應用層，在APOS接口的作用下，使其能夠與通用管理系統進行相互連接。通用管理系統則主要負責過濾整個綜合化航空電子系統的各種故障，并對其進行及時處理與系統恢復、重構等功能，是確保系統實現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、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的安全性。

2.1.2 安全管理

鑒于綜合化航空電子系統本身作為一種分布式系統，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，搭配通用系統管理的安全管理，共同完成對整個綜合化航空電子系統的安全管理工作。故而在分級管理理念下，綜合化航空電子系統的安全管理也被依次分成飛機級、綜合區級以及資源元素級。其中飛機級系統安全管理，主要負責對整個系統安全進行監督與管控。而綜合區級系統安全管理，則重點負責對某一子功能模塊安全進行監控管理，資源元素級系統安全管理作為綜合化航空電子系統中，最底層的系統安全管理，其安全管理對象為單個PE[3]。

2.2 系統安全機制

2.2.1 虛通道機制

在綜合化航空電子系統的安全機制中，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，只允許對指定數據項或數據集進行通信傳輸，以此有效保障數據通信的安全性與透明性。通過結合實際情況，工作人員需要在藍圖中完成虛通道通信參數準確定義，接發雙方安全管理系統將根據藍圖中，虛通道通用參數定義，直接在操作系統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采用分層設計的方式，因此虛通道通信協議也被依次分成本地與全局虛通道和傳輸連接層、網絡層。其中本地與全局虛通道分別位于應用層與操作系統層，傳輸連接和網絡通道層則均位于模塊支撐層。

2.2.2 消息與數據加密

為進一步保障綜合化航空電子系統在消息傳輸時的安全，需要利用專業的加密算法軟件，運用對稱密鑰的方式對消息進行加密處理。經由操作系統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的數據加密中，其加密對象為存儲在系統大容量存貯器當中的數據，一般情況下，系統中的某一軟件模塊或應用中產生的數據，通常會呈現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據，從而避免綜合化航空電子系統中出現信息或數據泄露等安全問題。

2.2.3 身份認證與授權

綜合化航空電子系統安全機制中，身份認證與授權機制也是保障系統安全性能的重要機制。身份認證的主要目的在于對發送消息的人的身份進行有效確認，防止出現欺騙現象。本文通過結合相關研究資料，提出可以在綜合化航空電子系統的身份認證機制中，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。而授權則可以阻止任何無授權者訪問系統服務或資源的操作。本文在綜合化航空電子系統的授權機制中，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據進行處理過程中，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與安全級別較低的區域完全隔離，以防止安全級別較高的信息泄露至安全級別較低的分區中。

2.2.4 故障管理機制

考慮到綜合化航空電子系統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安全性能的必然舉措。為此，本文在綜合化航空電子系統安全機制中進入了故障管理機制，運用專業的故障管理器，對系統故障進行動態、精準檢測，一旦發現系統中存在故障問題，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，在身份認證與授權機制的共同作用下，無授權者無法對被誤傳消息進行有效接收。而在故障管理中所產生的各種工作日志及消息數據，也將統一集中制系統對應應用功能軟件中進行妥善存儲，便于工作人員根據自身實際需要進行隨時查閱和調用。

3? 結語

總而言之，面對當前在綜合化航空電子系統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合綜合化航空電子系統的實際情況，并嚴格按照國家相關標準要求，搭建起完善的系統安全體系，同時靈活采用各種各樣的綜合化航空電子系統安全技術。從而有效解決系統目前存在的安全問題和安全隱患，確保系統整體具有較高的安全水平，促進其真正實現長久穩定發展。

參考文獻

[1] 崔西寧.綜合化航空電子系統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.航空電子產品元器件選擇研究[J].環境技術，2019，37（2）：84-88，93.