一种基于数据安全的空管显示终端可信保障方法及系统与流程

本发明涉及数据安全，尤其涉及一种基于数据安全的空管显示终端可信保障方法及系统。

背景技术：

1、空中交通管制系统是保障民用航空空域安全、提升航班运行效率的核心基础设施，空管显示终端作为管制人员获取航班动态、航行情报、气象信息并下达管制指令的前端交互节点，其承载的航班航迹、管制指令、空域状态等数据均属于高敏感核心运行数据，终端运行的可信性与数据显示的真实性直接决定了空中交通管制的决策准确性，是民航安全运行的关键防线。

2、当前，空管系统的安全防护体系主要围绕后端数据中心、网络传输链路构建，普遍采用传输层数据加密、网络边界访问控制、服务器端入侵检测等技术手段保障数据存储与传输环节的安全；针对前端显示终端，现有安全机制多以静态准入控制、身份权限校验、终端病毒防护为主，部分方案引入可信计算模块实现终端启动阶段的静态环境度量，以验证终端系统内核与关键应用的完整性。

3、然而，现有技术在空管显示终端的可信保障层面存在显著的技术瓶颈：无法在终端运行态下，对显示数据从接收、渲染到屏幕输出的全链路进行低时延、动态的完整性校验与真实性保障。具体而言，一方面，现有静态可信度量仅能验证终端启动时刻的系统环境可信性，无法覆盖终端持续运行过程中，显示进程被恶意注入、渲染环节数据被篡改、输出缓冲区被劫持等运行态攻击场景，一旦终端在运行过程中被突破，管制员所观测到的显示数据的真实性将完全失去校验依据；另一方面，空管显示终端具备强实时性要求，航班航迹、动态情报等数据需以毫秒级刷新率持续更新，若引入常规的全量数据哈希校验、数字签名验签等机制，将产生显著的计算时延与性能损耗，无法满足空管场景的实时显示指标要求。

4、上述技术瓶颈直接导致空管显示终端在运行过程中，显示数据的真实性缺乏有效、可落地的技术保障手段，难以抵御针对终端显示链路的定向篡改攻击，给空中交通管制运行埋下安全隐患。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，包括：

2、步骤s10：基于首帧空管动态显示要素的原生时空参数生成初始锁相状态，将其映射为渲染调制参数并完成首帧渲染；

3、步骤s20：从帧缓冲区回采各动态要素对应区域的实际像素特征，解析得到上一帧的实际锁相状态反馈值；

4、步骤s30：融合当前帧原生时空参数与上一帧的实际锁相状态反馈值，经预设锁相迭代函数运算生成当前帧目标锁相状态，转换为渲染调制参数后完成当前帧渲染；

5、步骤s40：比对当前帧目标锁相状态对应的理论调制值，与实际渲染回采结果的偏差量，超出预设阈值则判定渲染链路存在篡改，触发安全告警与可信通路切换。

6、如上所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其中基于首帧空管动态显示要素的原生时空参数生成初始锁相状态，将其映射为渲染调制参数并完成首帧渲染，具体包括以下子步骤：

7、从接收到的首帧空管航行情报原始数据中筛选出动态显示要素，并提取出各动态显示要素的原生时空参数；

8、基于原生时空参数执行单向散列运算，生成各动态要素的初始锁相状态特征值；

9、对初始锁相状态特征值进行位段拆分映射，输出亚像素级渲染调制参数；

10、以上一步输出的渲染调制参数修正原始渲染参数，执行首帧渲染流程。

11、如上所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其中所述原生时空参数包括：航班唯一身份标识、要素渲染平面坐标、当前飞行高度、首帧数据生成时间戳。

12、如上所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其中所有原生参数经可信数据总线传入渲染引擎内置的锁相运算单元，不经过主操作系统内存调度。

13、如上所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其中所述锁相运算单元通过gpu通用计算单元实现。

14、如上所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其中所述锁相运算单元通过嵌入式硬件逻辑电路实现。

15、如上所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其中从帧缓冲区回采各动态要素对应区域的实际像素特征，解析得到上一帧的实际锁相状态反馈值，具体包括以下子步骤：

16、调取上一帧留存的要素位置参数，划定帧缓冲区中各动态要素的回采区域；

17、对回采区域执行像素级采样分离，提取要素的实际位置特征与颜色低位特征；

18、对实际位置特征与颜色低位特征进行量化校准，还原得到上一帧实际生效的渲染调制参数；

19、对实际生效的渲染调制参数执行反向映射运算，生成上一帧的实际锁相状态反馈值。

20、如上所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其中比对当前帧目标锁相状态对应的理论调制值，与实际渲染回采结果的偏差量，超出预设阈值则判定渲染链路存在篡改，触发安全告警与可信通路切换，具体包括以下子步骤：

21、当前帧渲染完成后执行定点像素回采，解析得到各动态要素的实测渲染调制参数；

22、计算理论调制值与实测调制值的多维偏差量；

23、基于多维偏差量执行渲染链路可信性判定；

24、依据可信判定结果执行分级输出管控与安全处置。

25、本发明还提供一种基于数据安全的空管显示终端可信保障系统，其特征在于，包括：首帧渲染模块，反馈值解析模块，当前帧渲染模块，可信性判定模块；

26、首帧渲染模块，用于基于首帧空管动态显示要素的原生时空参数生成初始锁相状态，将其映射为渲染调制参数并完成首帧渲染；

27、反馈值解析模块，用于从帧缓冲区回采各动态要素对应区域的实际像素特征，解析得到上一帧的实际锁相状态反馈值；

28、当前帧渲染模块，用于融合当前帧原生时空参数与上一帧的实际锁相状态反馈值，经预设锁相迭代函数运算生成当前帧目标锁相状态，转换为渲染调制参数后完成当前帧渲染；

29、可信性判定模块，用于比对当前帧目标锁相状态对应的理论调制值，与实际渲染回采结果的偏差量，超出预设阈值则判定渲染链路存在篡改，触发安全告警与可信通路切换。

30、本发明实现的有益效果如下：通过构建渲染全链路锁相可信闭环，依托亚像素人眼不可感知调制实现运行态动态校验；采用gpu片上采样、分段sm3轻量化运算，时延极低适配空管毫秒刷新需求；四维时空迭代耦合航班业务参数，篡改偏差逐帧放大易识别；异常时自动切可信备份通路，兼顾空域运行安全与管制视觉无扰，安全日志可溯源审计。

1.一种基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，基于首帧空管动态显示要素的原生时空参数生成初始锁相状态，将其映射为渲染调制参数并完成首帧渲染，具体包括以下子步骤：

3.根据权利要求2所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，所述原生时空参数包括：航班唯一身份标识、要素渲染平面坐标、当前飞行高度、首帧数据生成时间戳。

4.根据权利要求3所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，所有原生参数经可信数据总线传入渲染引擎内置的锁相运算单元，不经过主操作系统内存调度。

5.根据权利要求4所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，所述锁相运算单元通过gpu通用计算单元实现。

6.根据权利要求4所述的基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，所述锁相运算单元通过嵌入式硬件逻辑电路实现。

7.根据权利要求1所述基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，从帧缓冲区回采各动态要素对应区域的实际像素特征，解析得到上一帧的实际锁相状态反馈值，具体包括以下子步骤：

8.根据权利要求1所述基于数据安全的空管显示终端可信保障方法，其特征在于，比对当前帧目标锁相状态对应的理论调制值，与实际渲染回采结果的偏差量，超出预设阈值则判定渲染链路存在篡改，触发安全告警与可信通路切换，具体包括以下子步骤：

9.一种基于数据安全的空管显示终端可信保障系统，其特征在于，包括：首帧渲染模块，反馈值解析模块，当前帧渲染模块，可信性判定模块；