铁路信号安全：MAC算法改进提升实时性和安全性

本文主要探讨了铁路信号安全通信协议(RSSP-I)中消息验证码(MAC)算法的安全性问题。作者首先对比了常用的TDEs（三重DES）算法、AES（高级加密标准）算法以及sM4（SM4分组密码算法）在MAC中的应用。TDEs算法虽然在一定程度上提供了数据加密，但在面对现代加密技术的挑战时，其安全性可能受到质疑。 通过对TDEs算法的安全性弱点进行深入分析，作者发现它可能存在密钥管理复杂、性能瓶颈以及对抗新型攻击的能力不足等问题。相比之下，AES和sM4算法以其更高的安全性、更快的处理速度和更先进的加密特性而显得更为适合用于关键通信场景，如铁路信号系统。 因此，文章提出了一个以AES和sM4为核心的新MAC改进算法。这个改进算法旨在增强MAC的抗攻击性和实时性能，通过结合AES的高级加密技术和sM4的高效数据处理能力，提高了整体系统的安全性。作者通过半实物仿真实验来验证这个改进算法的效果，实验结果显示，新的MAC算法在保证安全性的前提下，显著提升了通信效率和响应速度，对于铁路信号系统的实时性有着显著的提升。 关键词：铁路信号安全通信协议、对称加密算法、消息验证码、TDEs加密算法、AES、SM4算法。该研究对于优化铁路信号系统的安全性策略具有重要意义，为未来的铁路通信技术发展提供了一种潜在的解决方案。研究成果发表于2014年6月，被引用的DOI为10.3969/j.issn.1673-4440.2014.06.002，体现了该领域的学术价值和实用意义。