用于安全卫星交会分析的碰撞概率加密计算
密码学与安全
2025-01-14 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
碰撞概率(𝒫_c)的计算对于空间环境主义和可持续性至关重要，它提供了可以防止人造空间物体之间碰撞的决策知识。然而，𝒫_c计算的准确性和精度常常受到计算资源和数据可用性限制的影响。虽然在计算方面取得了显著改进，但关于协作数据共享隐私的日益关注可能成为未来交会分析和风险评估的主要限制因素，特别是随着空间环境日益私有化、竞争激烈且充满冲突的战略利益。本文认为，空间态势感知(SSA)中隐私措施的重要性被低估，目前已有的监管和合规措施本身并不足够，存在显著差距。为弥补这一差距，我们引入了一种新颖的加密架构，利用先进的密码技术，包括同态加密(HE)和安全多方计算(MPC)，以保护计算空间可持续性指标（包括𝒫_c）实体的隐私。我们提出的协议Encrypted 𝒫_c将蒙特卡洛估计算法与密码解决方案相结合，能够在不暴露敏感或专有信息的情况下安全地计算碰撞概率。本研究通过开发用于𝒫_c计算的安全MPC协议推进了安全交会分析，并强调了创新协议的必要性，以确保更安全、更合作的SSA环境。
引用
@article{arxiv.2501.07476,
title = {Encrypted Computation of Collision Probability for Secure Satellite Conjunction Analysis},
author = {Jihoon Suh and Michael Hibbard and Kaoru Teranishi and Takashi Tanaka and Moriba Jah and Maruthi Akella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.07476},
year = {2025}
}