随着基于安全通信的现代列车运行控制系统的进一步发展,调度集中控制系统直接对临时限速命令进行管理暴露出了一些问题,临时限速服务器的开发就被提上了议事日程。临时限速服务器(TSRS)与TCC、RBC、CTC以及相邻TSRS等各个设备之间的信息传输采用数字通信方式,包括采用无线数字通信方式,因此一个专门为满足铁路应用开发的专用数字移动综合通信系统——欧洲列车控制车地无线通信系统Euroradio(GSM-R)得到了广泛的应用。GSM-R系统技术成熟,具有适应铁路运输的特点,符合通信信号一体化的技术发展需求,将会得到更加广泛的应用和推广。但是,铁道信号数字通信特别是基于无线的通信具有极高的安全机制,这点也是非常重要的。本论文综述了临时限速服务器的应用背景,并且深入研究了铁路信号领域相关规范及标准中系统安全性的各项要求,运用3-DES算法相关的理论知识和技术方法,对列车运行控制系统中临时限速服务器通信安全性进行了功能安全分析和应用方面的研究。(1)本论文首先综述了临时限速服务器的应用背景,介绍了临时限速服务器的整个系统总体功能和存在的技术问题,分析了TSRS通信系统存在和潜在的安全隐患,讨论了其安全性,着重分析了消息鉴定安全层的安全通信机制,研究了安全层的服务模型、服务原语、服务流程以及安全层的功能。(2)在深入分析安全层功能的基础上,讨论了根据消息来源认证与对等实体认证两种进程以及应用数据加密技术完成了整个认证的过程。在安全协议中消息认证密码(Message Autherntication Code, MAC)是保证传输过程中信息完整性和认证的安全进程,MAC的计算采用改进DES的三重DES算法即3-DES加密算法。考虑到实时操作系统VxWorks性能优越,开发调试便利,并且有强大的技术支持,所以本论文选用在VxWorks5.5硬件平台下用软件实现了该算法。数据加密和身份认证等措施能够确保开放式的无线通信系统传输时的安全性,使得TSRS和TCC、RBC CTC以及相邻TSRS的安全通信成为一个安全和可靠的传送通道。