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基于全同态加密的低轨卫星碰撞风险分析——面向保密轨道数据

密码学与安全 2025-01-17 v1

摘要

低 Earth 轨道(LEO)卫星数量的增加加剧了卫星碰撞风险的隐忧,这最终可能导致卫星无法恢复及空间碎片的进一步增加。为缓解此风险,准确的碰撞风险分析至关重要。然而,这需要获取敏感的轨道数据,而卫星运营商往往不愿意共享due于隐私顾虑。本文提出一种基于全同态加密(FHE)的解决方案,使碰撞风险分析得以在不泄露数据给他人的前提下进行。与现有方法不同,本方法确保可在保密轨道数据上执行碰撞风险分析,而无需向其他方透露数据。为展示 FHE 在此情境下的挑战与机遇,对 CKKS 方案的实现进行了分析,评估其在满足精度和运行时间理论要求方面的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.09397,
  title  = {Collision Risk Analysis for LEO Satellites with Confidential Orbital Data},
  author = {Svenja Lage and Felicitas Hörmann and Felix Hanke and Michael Karl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09397},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 3 figures, 4 tables. ASMS/SPSC 2025