[發明專利]基于安全編碼與鐵路信號安全協議RSSP-II的接口實現方法

有效

• 申請號: 201711132338.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107911198B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 方興;張潔;黃邢陳;張磊;蔣建金
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L29/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種基于安全編碼與鐵路信號安全協議RSSP?II的接口實現方法，包括：從RSSP?II通信層接收到消息后，經過接收轉換模塊，將接收消息轉換為包含編碼信息、雙通道校驗信息、隨機錯誤檢測信息的消息，該消息參與到安全編碼的程序運算；從安全編碼的程序生成發送消息，經過發送轉換模塊，將發送消息的MAC信息增加雙通道校驗信息、雙通道隨機錯誤檢測信息后，和發送消息的編碼信息高位組幀發送出去。與現有技術相比，本發明提供了從RSSP2?II通信層接收消息到編碼程序使用該消息過程中發生隨機錯誤的檢測機制；提供了從編碼程序生成消息到RSSP?II協議層計算消息驗證碼過程中發生隨機錯誤的檢測機制，從而提高了接口的安全性。

技術領域

本發明涉及一種軌道交通信號領域的通信接口實現方法，尤其涉及一種基于安全編碼與鐵路信號安全協議RSSP-II的接口實現方法。

背景技術

互聯互通城市軌道交通信號系統中要求在開放式網絡環境中各子系統(包括車載系統和軌旁系統)之間采用鐵路信號安全協議RSSP-II進行通信，該協議滿足EN50159-2中所提出的要求，針對開放式網絡環境中存在的7種安全通信風險(具體為重復、刪除、插入、重排序、損壞、偽裝、延遲)均能得到有效防護。

軌道交通信號系統的功能主要包括列車的自動駕駛和自動防護，為了達到SIL4級安全標準，其硬件架構一般采用首尾冗余的2乘2取2或者3取2架構，其軟件層面的核心邏輯一般采用安全編碼技術，該技術通過對軟件源碼進行編碼，生成冗余代碼(其過程稱為安全編碼)，運行冗余代碼可以保證如果發生硬件隨機失效故障，能夠以滿足SIL4的概率被檢測出來。

由于安全編碼技術的局限性，只能對主邏輯部分進行安全編碼。經過安全編碼的主邏輯和RSSP-II安全協議之間的接口如何保證安全是個亟待解決的問題，具體包含如下方面：

1)從RSSP-II通信層校驗后的消息到該消息參與安全編碼運算的過程中，如果內存發生隨機錯誤(內存值發生跳變、變量指針發生跳變、內存未刷新等)，安全編碼的主邏輯如何檢測該錯誤；

2)編碼程序生成的編碼消息如何準確無誤的傳遞到RSSP-II通信層。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題而設計的一種基于安全編碼與鐵路信號安全協議RSSP-II的接口實現方法，通過該方法可以解決基于安全編碼的程序與RSSP-II通信協議之間接口的安全問題。根據該方法，在接收模塊中，能夠確保安全編碼使用的消息與經過RSSP-II通信協議接收的消息的一致性，并且能夠根據雙通道校驗機制檢測出接收消息的安全編碼的正確性；在發送模塊中，將發送變量的安全編碼信息添加到RSSP-II協議通信層中，并經過雙通道校驗，拼接成完整的帶安全編碼信息的消息驗證碼MAC中，從而保證發送模塊的安全性。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于安全編碼與鐵路信號安全協議RSSP-II的接口實現方法，該方法包括從RSSP-II通信層接收到消息后，經過RSSP-II通信層到安全編碼程序的接收轉換模塊，將接收消息轉換為包含安全編碼信息、雙通道校驗信息、隨機錯誤檢測信息的消息參與到安全編碼主邏輯運算；從安全編碼程序生成發送消息后，經過安全編碼程序到RSSP-II通信層的發送轉換模塊，將發送消息的MAC信息增加雙通道安全編碼校驗信息、雙通道隨機錯誤檢測信息后，和發送消息的安全編碼高位組幀發送出去。

所述的接收轉換模塊的工作流程如下：

步驟101：初始化接收消息安全編碼變量；

步驟102：使用RSSP-II協議接收消息；

步驟103：對接收消息進行安全編碼；

步驟104：校驗對方通道安全編碼信息；

步驟105：校驗本通道安全編碼高位與RSSP-II原始數據的一致性。