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Modbus TCP的安全机制研究与实现
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  • 英文篇名:Research and implementation of Modbus TCP security technology
  • 作者:罗旋 ; 李永忠
  • 英文作者:LUO Xuan;LI Yong-zhong;College of Computer,Jiangsu University of Science and Technology;
  • 关键词:Modbus ; TCP协议 ; 哈希函数 ; 对称密钥 ; 白名单 ; 身份验证
  • 英文关键词:Modbus TCP protocol;;hash function;;symmetric key;;white list;;authenticate
  • 中文刊名:HDZJ
  • 英文刊名:Information Technology
  • 机构:江苏科技大学计算机学院;
  • 出版日期:2019-01-17
  • 出版单位:信息技术
  • 年:2019
  • 期:v.43;No.326
  • 基金:江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX18_0784)
  • 语种:中文;
  • 页:HDZJ201901005
  • 页数:5
  • CN:01
  • ISSN:23-1557/TN
  • 分类号:23-27
摘要
针对Modbus TCP协议设计存在的安全问题,基于密码学原理提出一种安全的Modbus协议(Modbus-E协议):采用对称密钥和数字签名技术实现数据的保密性和可认证性,利用同步性原理和哈希函数的单向性原理保证数据的唯一性,通过"白名单"方法保证指令的可控性,最终在不增加通信过程的情况下实现安全通信。通过实验验证和分析,Modbus-E协议能够防止攻击者针对指令的认证类攻击、中间人攻击及重放攻击,与已有方法相比,该方法安全性更高,可以全面提高Modbus TCP通信的安全性。
        Considering the security problem in the design of Modbus TCP protocol,this paper proposes a secure protocol( Modbus-E) based on the principle of cryptography. It uses symmetric key and digital signature technology to ensure the confidentiality and authentication of the data,uses the synchronization principle and the mono-direction principle of the hash function to ensure the uniqueness of the data,uses the method of "white list " to guarantee the controllability of instruction, without increasing communication process. Through experimental verification and analysis,Modbus-E protocol can prevent the authentication attack,man-in-the-middle attack and replay attack of the instruction from the attacker.Compared with existing methods,this method is more secure and can comprehensively improve the security of Modbus TCP communication.
引文
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