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CLExtract:利用对比学习恢复高度受损的 DVB/GSE 卫星流

系统与控制 2023-10-13 v1 系统与控制

摘要

由于卫星系统在我们文明中扮演愈发重要的角色,其安全与隐私弱点日益受到关注。例如,已有工作表明,海事 VSAT 与地面段之间的通信信道可被消费级设备窃听。该先前工作中开发的流解码器 GSExtract 对大多数数据包表现良好,但对受损流无能为力。我们发现此类流损坏不仅普遍存在于欧洲与北大西洋地区,也存在于亚洲地区。在我们的实验中,使用 GSExtract 仅能解码在亚洲窃听到的 2.1% 卫星流。因此,本工作中我们提出使用带数据增强的对比学习技术来解码并恢复此类高度受损的流。对比学习不依赖受损流中的关键信息来搜索头部并执行解码,而是直接学习不同协议层数据包头部的特征,并在流序列中识别它们。通过将其过滤掉,我们可提取最内层数据载荷以供进一步分析。我们的评估显示,这一新方法能成功恢复 71–99% 的窃听数据,速度比 GSExtract 快数百倍。此外,当流损坏愈发严重时,我们方法的有效性并未受到大幅损害。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.08210,
  title  = {CLExtract: Recovering Highly Corrupted DVB/GSE Satellite Stream with Contrastive Learning},
  author = {Minghao Lin and Minghao Cheng and Dongsheng Luo and Yueqi Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08210},
  year   = {2023}
}

备注

SpaceSec'23, 11 pages, 14 figures