学术前沿|北京邮电大学陶小峰教授团队:星地融合网络身份认证技术综述

admin 2026-01-29 01:00:21 网络安全文章 来源:ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

文章总结: 本文综述了星地融合网络身份认证技术,分析了星地链路与星间链路的安全威胁。系统探讨了物理层、密码学及融合认证等技术路径,并对比了现有协议的优缺点。针对高动态异构环境挑战,提出未来应建立多元协同认证机制,结合人工智能与可信计算,以提升认证效率与安全性,为星地融合网络的安全可信通信提供理论支持。 综合评分: 88 文章分类: 网络安全,解决方案,AI安全


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学术前沿 | 北京邮电大学陶小峰教授团队:星地融合网络身份认证技术综述

网络空间安全科学学报

2026年1月28日 21:50 北京

引用

王晨宇,刘萱,陶小峰,等.星地融合网络身份认证技术综述[J].网络空间安全科学学报,2025,3(4): 2 – 15. https://doi.org/10.20172/j.issn.2097-3136.250401.

WANG C Y,LIU X,TAO X F,et al. Satellite-terrestrial integrated network identity authentication technology:A survey[J].Journal of Cybersecurity,2025,3(4): 2 – 15. https://doi.org/10.20172/j.issn.2097-3136.250401.

背  景

星地融合网络是融合卫星通信与地面通信的下一代信息基础设施,其开放性、动态性与异构性在显著增强通信能力的同时,也带来了更为严峻的身份认证挑战。面向固定拓扑结构的传统认证机制难以适应星地融合环境下异构节点、高速动态切换及复杂时空状态带来的认证需求。针对星地融合网络中常见的攻击威胁,首先探讨了星间组网和星地接入认证的挑战。然后,系统综述了星地融合网络身份认证的关键技术路径,重点分析了物理层认证技术、密码学认证技术、融合认证技术以及智能辅助认证技术的研究现状。最后,深入探讨了当前星地融合网络身份认证技术的不同实现方式,并进行了综合对比,提出了多元协同认证机制未来的研究方向,为推动星地融合网络的安全可信通信提供了理论支持与技术参考。

01

星地融合网络架构中的星间链路(Inter-Satellite Link,ISL,卫星与卫星之间)、星地链路(Satellite-to-Earth Link,SEL,卫星与地面终端之间)都是无线传输。星地链路通过星载天线以超高频电磁波建联,星间链路通常依赖激光或微波通信方式实现,并根据任务类型、轨道位置和系统设计进行选择。星地融合网络的安全威胁主要体现在星间链路与星地链路两个方面,如图1所示。

图1 星地融合网络安全威胁

Fig. 1 Security threats for satellite-terrestrial integrated networks

02

针对星地融合网络的问题与挑战,从基于物理层的认证技术、密码学的认证技术和融合认证技术三个方向,深入探讨了当前星地融合网络身份认证技术的不同实现方式。对现有认证协议的认证场景、采用的认证技术、解决的技术挑战以及采用的安全分析手段进行了综合对比,如表1所示。

表1 星地融合网络身份认证技术对比总结

Table 1 Comparison summary of identity authentication technologies in satellite-terrestrial integrated networks

03

未来星地融合网络还须建立多元协同认证机制,即在认证过程中结合多种认证手段和技术,协同提高认证的安全性和效率。星地融合网络具有复杂多变的通信环境,单一认证方式难以应对不同终端类型和网络条件的变化,往往需要结合物理层、密码学以及人工智能的认证机制,来应对不同的攻击威胁。多元协同认证机制能够充分利用网络环境、设备特性和用户行为等多方面的信息,实现灵活、自适应的认证策略调整,提高整体认证体系的安全性和适应性,如图2所示。

图2 星地融合网络多元协同认证机制框架

Fig. 2 Multi-factor collaborative authentication mechanism frame-work for satellite-terrestrial integrated networks

在总结归纳传统认证协议评价指标的基础上,针对星地融合场景的独特需求,从安全目标、功能属性、效率属性这三个关键维度,对适用于星地融合网络场景的认证协议的评价指标进行细化与具体化,如图3所示。

图3 星地融合网络认证机制评价指标体系

Fig. 3 Evaluation index system of authentication mechanisms for satellite-terrestrial integrated networks

总结

随着星地融合网络的快速发展,身份认证技术在保障网络安全、确保数据可信性方面扮演着至关重要的角色。本文深入分析了当前的技术瓶颈与挑战,综述了星地融合网络身份认证的关键技术,并展望了未来的研究方向。尽管已有的认证机制在一定程度上满足了星地融合网络的基本需求,但在面对高动态、多异构节点和复杂时空环境时,仍存在诸多不足。因此,未来的研究应聚焦提高认证效率、增强认证安全性并探索新兴技术,如人工智能与可信计算的深度融合,以实现更加智能化、灵活且高效的多元协同身份认证方案。通过进一步完善认证机制的理论基础和技术架构,星地融合网络有望在安全性上达到新的高度,为全球信息通信网络的稳定性和可持续发展奠定了坚实基础。

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来源:《网络空间安全科学学报》2025年第四期

《网络空间安全科学学报》由中国航天科技集团有限公司主管、 中国航天系统科学与工程研究院主办,双月刊,国内外公开发行(CN 10-1901/TP,ISSN 2097-3136),入选中国科学引文数据库(CSCD)核心库、《信息通信领域高质量科技期刊分级目录》T2级。办刊宗旨为“搭建网络空间安全领域学术研究交流平台,传播学术思想与理论,展示科学研究、创新技术与应用成果,助力网络空间安全学科建设,为网络强国建设提供坚实支撑与服务”。

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