一种数据发送方法、接收方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数据发送方法、接收方法及装置。数据发送方法包括：发送设备发送数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码；数据发送装置包括：发送部件，用于发送设备发送数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码；数据接收方法包括：接收设备接收数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码；数据接收装置包括：接收部件，用于接收设备接收数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。本发明专利技术能够防止报文信息传输过程中通信数据帧被随意删除、重复、插入、重排序、损坏、延迟以及伪装的情况发生，进而保证了报文信息传输的安全性。

A data transmission method, receiving method and device

【技术实现步骤摘要】
一种数据发送方法、接收方法及装置
本专利技术属于铁路通信领域，特别涉及一种数据发送方法、接收方法及装置。
技术介绍
CTCS是ChineseTrainControlSystem的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。该系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0～4级。CTCS应用等级0(CTCS-0)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成。CTCS应用等级1(CTCS-1)：由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。CTCS应用等级2(CTCS-2)：是基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。可实现行指-联锁-列控一体化、区间-车站一体化、通信-信号一体化和机电一体化。CTCS应用等级3(CTCS-3)：是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。点式设备主要传送定位信息。CTCS应用等级4(CTCS-4)：是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面可取消轨道电路，由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查，实现虚拟闭塞或移动闭塞。其中，CTCS-1由主体机车信号+加强型运行监控装置组成，面向160km/h及以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息。1级的控制模式为目标距离式，采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加点式信息设备，传输定位信息，以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。1级与0级的差别在于全面提高了系统的安全性，是对0级的全面加强，可称为线路数据全部贮存在车载设备上的列车运行控制系统。传统的CTCS-1中，车地信息是地面子系统通过GSM-R(GlobalSystemforMobileCommunications–Railway，是一项用于铁路通信及应用的国际无线通信标准)向车载子系统发送报文，属于公网传输。公网传输信息的格式、内容或编码不受限制，现有技术中的报文传输的通信数据结构为如图1所示的帧头、报文和帧尾的结构，其中，帧头和帧尾包含一些必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含网络层传下来的数据，比如IP数据包。在发送设备将数据帧发送出去之后，接收设备只需要验证帧头和帧尾的信息就可以读取到报文数据的具体内容，没有考虑到信息传输的私密性和网络负载攻击等信息安全问题。基于此，本方案提出一种数据发送方法、接收方法及装置。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了：一种数据发送方法，所述方法包括：发送设备发送数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区包括报文信息和明文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区还包括预留区。进一步地，所述密文区的形成包括：通过国密算法或三重数据加密算法对待传输的报文信息进行加密。一种数据发送装置，所述装置包括：发送部件，用于发送设备发送数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区包括报文信息和明文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区还包括预留区。进一步地，所述密文区的形成包括：通过国密算法或三重数据加密算法对待传输的报文信息进行加密。一种数据接收方法，所述方法包括：接收设备接收数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区包括报文信息和明文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区还包括预留区。进一步地，所述密文区的形成包括：通过国密算法或三重数据加密算法对待传输的报文信息进行加密。一种数据接收装置，所述装置包括：接收部件，用于接收设备接收数据帧，其中，所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区包括报文信息和明文循环冗余校验码。进一步地，所述密文区还包括预留区。进一步地，所述密文区的形成包括：通过国密算法或三重数据加密算法对待传输的报文信息进行加密。本专利技术的一种数据发送方法、接收方法及装置，通过对通信数据帧结构的重新设计，使通信数据帧结构包括明文循环冗余校验码和密文循环冗余校验码，使通信数据帧在进行报文信息传输的过程中具有多重安全防护，防止消息在传输的过程中被随意删除、重复、插入、重排序、损坏、延迟以及伪装，进而保证了报文信息传输的安全性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据现有技术的数据帧结构；图2示出了本专利技术的通信数据帧结构；图3示出了根据本专利技术实施例加密完成的通信数据帧结构；图4示出了根据本专利技术实施例报文信息加密传输流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术中的报文传输的通信数据结构只含有如图1所示的帧头、报文和帧尾，在通过公网传输的过程中，接收设备只需要验证帧头和帧尾的信息就可以读取到报文数据的具体内容，没有考虑到信息传输的私密性和网络负载攻击等信息安全问题。为了解决上述问题，本专利技术提出一种数据发送方法、接收方法及装置，以保证在车载子系统和地面子系统传输报文信息时的信息安全。所述方法包括：步骤一：重新设计通信数据帧结构。具体来说，重新设计后的通信数据帧结构为：帧头，密文区，密文循环冗余校验码；其中，密文区具体包括报文信息和明文循环冗余校验码。更进一步的，密文区还包括预留区。预留区主要作用是扩展或者扩充，SM4算法长度为128bit，若待传输的通信数据帧的密文区中的报文信息长度不足128bit时，则由预留区补充。即使补充也是为全零的数据，没有实际作用，仅为满足128bit，进行传输。同时预留区的作用也为以后的开发作预留区域。...

【技术保护点】
1.一种数据发送方法，其特征在于：所述方法包括：/n发送设备发送数据帧，其中，/n所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据发送方法，其特征在于：所述方法包括：
发送设备发送数据帧，其中，
所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。


2.根据权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于：
所述密文区包括报文信息和明文循环冗余校验码。


3.根据权利要求2所述的数据发送方法，其特征在于：
所述密文区还包括预留区。


4.根据权利要求1-3任一项所述的对数据发送方法，其特征在于：
所述密文区的形成包括：
通过国密算法或三重数据加密算法对待传输的报文信息进行加密。


5.一种数据发送装置，其特征在于：所述装置包括：
发送部件，用于发送设备发送数据帧，其中，
所述数据帧包括帧头、密文区、密文循环冗余校验码。


6.根据权利要求5所述的数据发送装置，其特征在于：
所述密文区包括报文信息和明文循环冗余校验码。


7.根据权利要求6所述的数据发送装置，其特征在于：
所述密文区还包括预留区。


8.根据权利要求5-7任一项所述的数据发送装置，其特征在于：
所述密文区的形成包括：
通过国密算法或三重数据加密算法对待传输的报文信息进行加密。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏静，杨光伦，张生文，严兵，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11