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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种基于TESLA协议的北斗SBAS电文认证结构设计及评估方法，属于卫星导航技术领域。包括以下步骤：确定电文收发策略；设计电文播发策略；建立密钥链模型；设计认证电文内容；设计电文接收逻辑；评估电文认证性能；评估SBAS终端性能。本发明提出了基于国产商用密码算法的电文认证体系，并设计了添加认证电文后的电文时序编排策略，兼顾安全性和性能指标，提升了SBAS有效电文的播发带宽占比。优化设计了北斗单频SBAS认证电文内容排布策略，为后续优化工作提供了改进方向。能够实现对认证核心指标的客观评估，并且能够为后续认证策略的测试、评估和优化提供参考思路，有助于北斗SBAS授权认证工作的研究、应用和发展。

主权项：1.一种基于TESLA协议的北斗SBAS电文认证结构设计及评估方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、确定电文收发策略，根据完好性电文更新时间要求，设计电文播发的基本时间结构，同时定义哈希点、消息认证码的生成方式，在接收端依据密钥延迟播发原则对非认证电文进行认证；S2、设计电文播发策略，利用地面站收集的北斗SBAS电文数据，插入认证电文的基础上对电文播发策略进行优化设计，使得认证基本功能得到保证的同时让有用信息传输占比最大化；S3、建立密钥链模型，选择TESLA协议作为密钥建立的准则，利用国产SM3密码杂凑算法作为单向散列函数创建TESLA密钥链，通过密钥延迟播发构造不对称性的目标；S4、设计认证电文内容，根据认证信息的安全性、带宽占比，同时考虑当前单频电文的带宽需求，对认证的安全性和性能做出优化设计，形成安全性、效率和性能兼顾的电文内容排布方案；S5、设计电文接收逻辑，针对SBAS单秒播发一条电文和认证需要对前面电文进行缓存的特点，考察不同异常情况下针对认证电文的处理策略，形成接收端电文接收逻辑架构；S6、评估电文认证性能，通过认证错误率、认证时间间隔，仿真分析在不同无线信道模型下的认证服务抗干扰的鲁棒性，得到对认证方案的性能评估策略；S7、评估SBAS终端性能，考虑添加认证服务后对SBAS系统本身性能的影响，设计对照实验计算认证前后SBAS辅助定位精度、保护级变化情况，得到添加认证服务对用户定位精度、可用性的影响程度。

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