مقابله با چالش‌هاي امنيتي سيستم سيگنال‌دهي مبتني بر باليس در حمل و نقل ريلي

كارشناسي ارشد

امروزه، طراحان با كمك فناوري اطلاعات و ارتباطات پيشرفته، اقدام به هوشمندسازي سيستمهاي كنترلي حمل و نقل ريلي نموده و قابليت آنها را ارتقا بخشيده‌اند. در اين نوع سيستم‌ها، مكان‌يابي قطار بايد دقت كافي براي تشخيص نقاط تلاقي در تمامي حالت‌ها را داشته باشد به‌طوري‌كه سيستم كنترل قطار قادر باشد مشخصات و مختصات قطار را تعيين كرده و بلافاصله به راهبر اطلاع دهد. سيستم كنترل قطار اروپايي (ETCS) به عنوان يكي از انواع اين تكنولوژي شناخته مي‌شود. در ETCS، تبادل اطلاعات بين قطار و مركز فرمان از طريق كانال‌هاي مخابراتي بي¬سيم و باسيم برقرار مي‌شود كه همواره بايد به دنبال تأمين امنيت اين كانال در برابر نقاط آسيب‌پذير و حمله‌هاي احتمالي از قبيل جعل تلگرام، جابجايي و اختلال بود. فعاليت‌هايي در جهت تشخيص و مقابله با اين حمله‌ها صورت گرفته كه از جمله¬ي آنها درهم‌سازي داده‌هاي تلگرام (بسته حاوي اطلاعات)، طراحي پروتكلي به‌منظور مقابله با حمله تكرار، محاسباتي درزمينه احتمال تشخيص حمله براي اختلال تصادفي، پروژه‌اي به‌نام SECRET در تقابل با حمله‌هاي الكترومغناطيسي و حتي استفاده از سيستم GSM-R جهت امنيت ارتباط V2V در مترو، است. درجايي ديگر، استفاده از روش طيف گسترده پرش فركانسي (FHSS) توصيه‌شده است. در اين تحقيق به بررسي اقدامات متقابل در برابر حمله مخرب اختلال با استفاده از طيف گسترده دنباله مستقيم (DSSS) در كانال بي‌سيم بين باليس و BTM پرداخته خواهد شد. در اين روش هر پالس اطلاعات ديجيتال به زير پالس‌هايي به نام چيپ تقسيم‌شده كه با ضرب آن‌ها در پالس اطلاعات، طيف سيگنال را گسترده، و سطح توان سيگنال مخرب را در سمت گيرنده پايين مي‌آورد. اين تحقيق بر مبناي تحليل¬هاي رياضي صورت گرفته و تضعيف توان سيگنال مخرب با كمك همين روابط به اثبات مي‌رسد. در ادامه به منظور بررسي عملكرد سيستم و ميزان نرخ خطاي بيت (BER) در گيرنده، شبيه¬سازي كامپيوتري مبتني بر نرم‌افزار متلب صورت گرفته كه در آن پارامترهاي مؤثر در محاسبه‌ي بهره‌ي گسترش (N) و نرخ سيگنال به نويز (SNR) به صورت ورودي اعمال شده و نتايج به صورت گراف¬هايي با متغيرهاي نرخ سيگنال مفيد به سيگنال مخرب در واحد دسي‌بل (SJRdB) و BER ارائه مي‌شود.

194426

دانشگاه علم و صنعت ايران

مخابرات - رمز

دكتر ابوالفضل فلاحتي