CSUM：一种保持 CubeSat 鲁棒性与完整性的新型更新机制

CubeSat 的近期兴起彻底改变了全球太空探索的方式，因为它为低轨道太空应用（包括气候监测、气象测量、通信和地球观测）提供了具有成本效益的解决方案。CubeSat 的一个显著特点是，当前载board 的应用可以通过软件更新来更新或完全替换为新的应用，这允许复用在轨硬件，减少太空碎片，节省成本和时间。传统方法（如加密）在保障 CubeSat 软件更新安全方面尚不可行，主要原因是 CubeSat 的低资源能力有限。因此，CubeSat 软件更新的安全性仍是一个关键问题。本文提出了 CubeSat Update Mechanism（CSUM），一种轻量级方案，通过 hash 链为软件更新广播提供完整性、身份验证和数据新鲜性保证。我们对 proof of concept 实现进行了实证评估，以Demonstrate its feasibility and effectiveness。CSUM 能在一秒钟内成功验证 50,000 条连续更新。我们还对不同的加密原语进行了比较分析。我们的实证评估表明，基于 hash 的方法即使在资源受限的环境中，也比传统机制快 61 倍。最后，我们讨论了 CubeSat 软件更新程序的局限性、挑战以及潜在的未来研究方向。