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杜志强1,白鑫雨2
摘要: 全球卫星导航系统(GNSS)已经成为人们日常生活、社会资源管理和国家战略指导中的重要基础设施,其中NMEA 0183 标准协议被广泛应用于传输相关信息。为减少 NMEA 电文明文传输地理位置信息所带来的各类安全风险,通过分析提出了一种依靠 NMEA 电文格式特征对自身进行的无损安全编码方案。首先,通过异或、置换等常见密码学手段将易读的电文内容转化为不可读的字符码串,隐去部分明显的 NMEA 电文格式标识符。接下来,通过在比特层级上的合并、分割等操作将数据彻底模糊去特征化,也将数据字符类型收缩到了较少的数量;最后,利用二叉哈弗曼树编码原理,对前两步处理形成的较大数据量进行压缩,保证不引入过多的收发负载。结果表明,格式规整的原始 NMEA 电文被转换为了具有有限字符类型的无意义数据流,可以有效应对一定程度的篡改重放攻击;同时通过数据压缩方案保证编码后的数据量在可接受范围内。
中图分类号: