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內(nèi)容簡介

　　太空資產(chǎn)是國家資產(chǎn)，太空安全是國家安全。隨著太空技術(shù)在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等各個領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加，太空已經(jīng)成為諸多國家賴以生存與發(fā)展的命脈之一，凝聚著巨大的國家利益，太空安全的重要性日益凸顯。而在信息化時代，太空安全與信息安全緊密地結(jié)合在一起。美國自2020年起，連續(xù)兩年舉辦太空信息安全挑戰(zhàn)賽“黑掉衛(wèi)星（Hack-A-Sat）”，總共吸引了全球9000多人次參與，其中包括PPP、Dragon Sector、P4等眾多頂級的職業(yè)CTF隊伍。本書重點對“Hack-A-Sat 2020”比賽的題目進(jìn)行了深入研究，按照天體測量、衛(wèi)星平臺、地面段、通信系統(tǒng)、衛(wèi)星載荷及其他等六個方面面臨的安全挑戰(zhàn)，依次分析比賽的相關(guān)題目。本書既可以作為航天工作者的一本信息安全參考書，也可以作為信息安全人員對太空知識的科普書。

作者簡介

　　雷思磊：碩士畢業(yè)于解放軍理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，高級工程師。學(xué)的是信息安全，做的是航天科技，愛的是處理器架構(gòu)，篤信交叉領(lǐng)域最易創(chuàng)新，著有《步步驚“芯”——軟核處理器內(nèi)部設(shè)計分析》《自己動手寫CPU》等書。亢新宇：畢業(yè)于山東大學(xué)電子與信息技術(shù)專業(yè)，高級工程師。從事衛(wèi)星通信工作十余年，多次參與重大航天任務(wù)通信保障工作。劉雷：碩士畢業(yè)于清華大學(xué)計算機(jī)專業(yè)，工程師。擁有十余年的安全運(yùn)維經(jīng)驗，曾多次帶隊參與重大任務(wù)redteam行動、CTF大賽。喜多方涉獵，亦能抓住一點深入鉆研。常駐GitHub，ID為regoo。仇婕：碩士畢業(yè)于浙江大學(xué)，工程師。主要從事網(wǎng)絡(luò)與信息安全研究工作，在安全運(yùn)維方面積累豐富經(jīng)驗，曾在會議和雜志上發(fā)表多篇專業(yè)技術(shù)文章。劉玉璽：畢業(yè)于西安交通大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，工程師。從事通信技術(shù)行業(yè)十余年，多次參與重大航天任務(wù)通信保障工作。

圖書目錄

第1章太空信息安全挑戰(zhàn)賽介紹 1
1.1 太空信息安全挑戰(zhàn)賽的基本情況 1
1.2 太空信息安全挑戰(zhàn)賽情況分析 2
1.2.1 挑戰(zhàn)賽題目分析 2
1.2.2 挑戰(zhàn)賽人員分析 5
1.2.3 挑戰(zhàn)賽成績分析 7
1.3 測試、分析環(huán)境搭建 11
1.3.1 虛擬化、容器、Docker 11
1.3.2 HAS2020資格賽的文件結(jié)構(gòu) 16
1.3.3 basic-file示例 18
1.4 本書的結(jié)構(gòu) 21
第2章天體測量信息安全挑戰(zhàn) 23
2.1 模擬衛(wèi)星視角——beckley 23
2.1.1 題目介紹 23
2.1.2 編譯及測試 24
2.1.3 相關(guān)背景知識 25
2.1.4 題目解析 34
2.2 確定衛(wèi)星的姿態(tài)——attitude 36
2.2.1 題目介紹 36
2.2.2 編譯及測試 37
2.2.3 相關(guān)背景知識 40
2.2.4 題目解析 49
2.3 尋找恒星1——centroids 54
2.3.1 題目介紹 54
2.3.2 編譯及測試 54
2.3.3 相關(guān)背景知識 58
2.3.4 題目解析 68
2.4 干擾衛(wèi)星姿態(tài)控制環(huán)路——filter 76
2.4.1 題目介紹 76
2.4.2 編譯及測試 77
2.4.3 相關(guān)背景知識 81
2.4.4 題目解析 93
2.5 尋找恒星2——spacebook 98
2.5.1 題目介紹 98
2.5.2 編譯及測試 100
2.5.3 題目解析 102
2.6 尋找恒星3——myspace 106
2.6.1 題目介紹 106
2.6.2 編譯及測試 107
2.6.3 相關(guān)背景知識 109
2.6.4 題目解析 113
第3章衛(wèi)星平臺信息安全挑戰(zhàn) 127
3.1 奇妙的總線——bus 127
3.1.1 題目介紹 127
3.1.2 編譯及測試 128
3.1.3 相關(guān)背景知識 130
3.1.4 題目解析 131
3.2 利用維護(hù)接口dump內(nèi)存——patch 138
3.2.1 題目介紹 138
3.2.2 編譯及測試 140
3.2.3 相關(guān)背景知識 141
3.2.4 題目解析 143
3.3 匯編代碼變量未初始化漏洞——sparc1 148
3.3.1 題目介紹 148
3.3.2 編譯及測試 149
3.3.3 相關(guān)背景知識 151
3.3.4 題目解析 159
第4章地面段信息安全挑戰(zhàn) 175
4.1 控制衛(wèi)星地面站跟蹤衛(wèi)星——antenna 175
4.1.1 題目介紹 175
4.1.2 編譯及測試 177
4.1.3 相關(guān)背景知識 178
4.1.4 題目解析 182
4.2 解讀衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)——verizon 183
4.2.1 題目介紹 183
4.2.2 編譯及測試 184
4.2.3 相關(guān)背景知識 184
4.2.4 題目解析 190
4.3 發(fā)送遙控指令控制衛(wèi)星——goose 194
4.3.1 題目介紹 194
4.3.2 編譯及測試 195
4.3.3 題目解析 195
4.4 解析出地面站跟蹤的衛(wèi)星——rbs_m2 206
4.4.1 題目介紹 206
4.4.2 編譯及測試 209
4.4.3 相關(guān)背景知識 210
4.4.4 題目解析 211
第5章通信系統(tǒng)信息安全挑戰(zhàn) 218
5.1 簡單的衛(wèi)星通信信號分析——phasor 218
5.1.1 題目介紹 218
5.1.2 編譯及測試 218
5.1.3 相關(guān)背景知識 219
5.1.4 題目解析 225
5.2 56K調(diào)制解調(diào)器——modem 230
5.2.1 題目介紹 230
5.2.2 編譯及測試 232
5.2.3 相關(guān)背景知識 235
5.2.4 題目解析 240
5.3 進(jìn)階的衛(wèi)星通信信號分析——phasor2 246
5.3.1 題目介紹 246
5.3.2 編譯及測試 246
5.3.3 相關(guān)背景知識 247
5.3.4 題目解析 253
第6章衛(wèi)星載荷信息安全挑戰(zhàn) 257
6.1 控制衛(wèi)星載荷任務(wù)調(diào)度——monroe 257
6.1.1 題目介紹 257
6.1.2 編譯及測試 258
6.1.3 相關(guān)背景知識 258
6.1.4 題目解析 264
6.2 修改衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù)庫——spacedb 268
6.2.1 題目介紹 268
6.2.2 編譯及測試 270
6.2.3 相關(guān)背景知識 272
6.2.4 題目解析 277
6.3 AES加密通信鏈路側(cè)信道攻擊——leaky 285
6.3.1 題目介紹 285
6.3.2 編譯及測試 286
6.3.3 相關(guān)背景知識 288
6.3.4 題目解析 293
6.4 衛(wèi)星載荷平臺逆向工程攻擊——rfmagic 299
6.4.1 題目介紹 299
6.4.2 編譯及測試 300
6.4.3 相關(guān)背景知識 303
6.4.4 題目解析 316
第7章其他太空信息安全挑戰(zhàn) 347
7.1 定位衛(wèi)星——jackson 347
7.1.1 題目介紹 347
7.1.2 編譯及測試 347
7.1.3 相關(guān)背景知識 350
7.1.4 題目解析 350
7.2 衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃制訂——mission 351
7.2.1 題目介紹 351
7.2.2 編譯及測試 354
7.2.3 題目解析 355
7.3 尋找阿波羅導(dǎo)航計算機(jī)中被修改的PI——apollo_gcm 362
7.3.1 題目介紹 362
7.3.2 編譯及測試 363
7.3.3 相關(guān)背景知識 364
7.3.4 解法一 370
7.3.5 解法二 374
參考文獻(xiàn) 383