随着GSM-R无线通信网络在高铁中的广泛应用,铁路的网络安全越来越受到人们的关注,RSSP-Ⅱ是我国为保证高铁开放网络安全制定的标准协议,其安全性和可靠性关乎到CTCS-3列控系统的运营。为分析安全协议的性能,降低潜在的铁路网络通信安全隐患,本文研究了RSSP-Ⅱ协议内部层次结构和算法,并实现RSSP-Ⅱ安全协议。本文首先从RSSP-Ⅱ的两大子模块和三个子层次对其进行研究。针对安全模块,分析了消息鉴定安全层防网络延迟机制和安全应用中间层防数据篡改原理,并分析了其内部的核心算法。针对通信模块,本文重点研究了该模块的多并发通信,采用I/O完成端口的通信模型来解决铁路列控系统间并发通信问题。基于对协议的分析和理解,本文设计实现符合RSSP-Ⅱ协议规范的代码,从安全连接的建立和撤销、安全数据的传输方面讲述了协议的实现逻辑。其次,为仿真RSSP-Ⅱ安全协议在CTCS-3级列控系统的应用,搭建了一套CTCS-3列控系统仿真测试平台,分为控制层、接口层和现场层,可以仿真CTCS-3列控系统地面设备和车载设备的一些基本功能。本文定义了CTCS-3列控仿真测试平台的通信协议规范,采用了列控设备号与网络地址的映射管理方法,并设计了计算机联锁仿真子系统和无线闭塞中心仿真子系统。联锁仿真子系统的功能包括进路安排、站场界面生成和信号灯控制,无线闭塞中心仿真子系统的功能包括列车监视,行车许可生成与发送。最后,对CTCS-3仿真测试平台进行联合调试,测试了计算机联锁仿真子系统与无线闭塞中心仿真子系统经过RSSP-Ⅱ网络协议交互进路授权和列车信息包。通过网络抓包分析,验证了实现的协议程序满足CTCS-3仿真测试平台的使用需求。