第846章 卫星遥测数据加密方案初稿(第2页)
控制接口的兼容藏在 “时序调整” 里。“67 式” 的控制信号是 “正脉冲触发”(脉宽 10s),卫星遥测是 “负脉冲触发”(脉宽 5s),时序不匹配会导致控制指令失效。周明远设计了 “脉冲转换电路”,将负脉冲转成正脉冲,同时把脉宽拉长到 10s。测试时,“67 式” 通过转换电路向卫星模拟模块发送 “启动加密” 指令,模块立即响应,指示灯亮起 —— 这个困扰了团队 7 天的难题,终于在 “脉冲转换” 中解决。
“冗余设计” 应对接口失效风险。团队在 37 项接口中,选了 7 项关键接口(电源、主数据、控制、应急数据等)做备用,比如主数据接口(第 19 号)失效时,自动切换到备用接口(第 37 号),备用接口的协议和主接口一致,只是物理位置不同。“战场上没有万无一失,留个备用才能保命。” 老张的这个要求,让方案的可靠性从 90% 提升至 97%。
1968 年 10 月 5 日,37 项接口的兼容模块全部完成。周明远将转接模块、协议转换器、脉冲转换电路整合在一起,做成 “卫星 -‘67 式’兼容单元”,体积仅 1.9 立方分米,重量 0.37 公斤,完全符合卫星的载荷要求。当他把兼容单元接到 “67 式” 和卫星模拟模块之间,数据开始顺畅传输,李敏激动地说:“现在,天上的 data 能和地面的‘67 式’说上话了!”
三、加密方案的设计:地面技术的太空适配
1968 年 10 月 8 日,加密方案的核心逻辑在 “继承与适配” 中确定。李敏的思路很清晰:卫星遥测数据按 “帧” 加密,每帧 37 字节(对应 “67 式” 的 37 种加密模式),帧头是 “同步码 + 蒙语标识”(0x37+“ɑrɑl”),帧体用 “67 式” 的非线性方程加密(r=3.7,x?=0.62,源自 1962 年核爆参数),帧尾是 “67 式” 的校验码。“不是重新发明,是把地面的加密逻辑搬到太空,再适配卫星的特点。” 她在方案初稿里写。
遥测数据的 “分级加密” 贴合实战需求。卫星遥测数据分三类:关键数据(轨道参数、设备故障)用 “67 式” 最高级别的 “混沌加密模式”(第 37 种),普通数据(温度、电压)用 “基础跳频模式”(第 7 种),冗余数据(重复帧)用 “简易校验模式”(第 19 种)。这种分级,既保证关键数据安全,又节省卫星算力 —— 卫星的运算能力有限,无法全程用复杂加密。
“抗太空干扰” 的优化是卫星特有的需求。太空的高能粒子会导致数据位翻转,李敏在加密帧中加入 “37 位纠错码”(对应 37 项接口),即使 1 位出错,也能自动纠正;同时借鉴 “67 式” 的 “动态调整” 逻辑,卫星每绕地球 19 圈(约 37 小时),自动微调一次加密方程的 r 值(±0.01),避免长期使用导致规律泄露。“地面的干扰是人为的,太空的干扰是自然的,两种都要防。” 李敏的这个设计,在后续的模拟测试中多次挽救出错的数据。
蒙语标识的 “隐蔽作用” 再次发挥。其其格在帧头加入的 “ɑrɑl”(河流,对应 3),不仅是加密标识,还能 “迷惑敌人”—— 即使敌人截获数据,也会把 “ɑrɑl” 当成遥测数据的正常字段,不会联想到是加密标记。测试时,“假想敌” 团队果然忽略了这个标识,花了 19 小时才意识到 “ɑrɑl” 的特殊意义,此时关键数据早已传输完成。
方案的 “可操作性” 确保落地。考虑到卫星在轨后无法修改硬件,李敏在软件中预留了 “地面指令更新” 接口 —— 通过 “67 式” 地面站,可向卫星发送指令,更新加密参数(如 r 值、x?)。周明远则在兼容单元中加了 “手动切换开关”,万一软件失效,地面可通过 “67 式” 的控制接口,手动切换加密模式。“太空不是实验室,要给地面留‘后手’。” 周明远的这个细节,后来成了方案初稿的亮点。
1968 年 10 月 15 日,《卫星遥测数据加密方案初稿》完成。初稿共 37 页,详细规定了接口兼容逻辑、加密算法参数、分级加密规则、抗干扰措施,附录是 “67 式” 37 项接口的兼容测试数据(电压偏差≤0.37v,数据误码率≤0.1%)。老张将初稿与 “67 式” 的技术手册叠在一起,两者的 “加密参数”“接口定义” 完美衔接,像一套完整的技术体系。
四、初稿的实战化测试:模拟太空的极限验证
1968 年 10 月 17 日,方案初稿的测试在 “太空环境模拟舱” 中启动。测试分为 “接口兼容”“加密安全”“抗干扰” 三个阶段,用的是 19 台 “67 式” 改进型(复刻地面站)和 1 套卫星遥测模拟系统,完全模拟实战场景。
接口兼容测试的 “低温挑战” 率先到来。模拟舱温度降至 - 37c(卫星轨道低温),周明远紧张地盯着兼容单元的指示灯 —— 电源接口的 dc\/dc 转换器因低温效率下降,输出电压从 24v 跌至 22.68v(偏差 1.32v),“67 式” 的解密模块开始报错。他立即启动备用电源接口(第 37 号),切换到卫星的备用 12v 供电,通过另一台转换器升压至 24v,电压稳定后,“67 式” 恢复解密。“低温会让参数漂移,备用接口就是用来补这个窟窿的。” 周明远在测试报告里写。
加密安全测试由 “假想敌” 团队负责。老王带领 19 人,用 “拉多加 - 4” 模拟机截获遥测数据,试图破解。前 7 小时,他们破解了 2 帧普通数据(用第 7 种模式加密),但关键数据(第 37 种模式)始终无法破解 —— 非线性方程的混沌特性,加上蒙语标识的隐蔽,让他们找不到密钥生成规律。37 小时测试结束,“假想敌” 仅破解了 7 帧普通数据,关键数据破解率为 0,与 “67 式” 的实战水平一致。“他们把地面的加密逻辑藏得太深,太空的数据和地面的‘67 式’一样难破。” 老王在测试反馈里写道。