空间通信协议 SCPS 的设计与改进：兼论其安全性和应用前景

早在 1999 年，国际空间数据系统咨询委员会 (Consultative Committee for Space Data Systems，CCSDS) 就制定了空间通信协议 (Space Communication Protocol Specification，SCPS)。SCPS 沿用了 TCP/IP 分层结构，但为了在空间网络环境下保持最佳传输比特率，对传输层的三次握手、超时重传等机制进行了裁剪，在网络层甚至放弃了与 IP 数据分组的兼容性。这使得 SCPS 并未成为广泛认同的标准，对 TCP 和 IP 的不同改进也成为以往研究的热点，先后提出一种基于'突发启动'和'快速恢复'机制的 TCP 改进协议 TCP-Peach 以及其优化版本 TCP-Peach+；针对星座链路间流量分布不均匀、节点处理能力有限、星座拓扑动态变化等特点，研究人员也提出了其他改进方案。在安全性的设计上，SCPS 也非常有限，其协议栈中只有子协议 SCPS-SP 用于保障通信安全。SCPS-SP 工作在传输层和网络层之间，类似于 TCP/IP 协议栈中的 IPSec 协议，但 SCPS-SP 占用的通信开销要小得多，这也导致其安全性减弱，不能防范流量分析、数据分组重放等攻击风险。