基于云技术的轨交信号系统测试装置
技术领域
本实用新型涉及轨交信号系统测试技术，尤其是涉及一种基于云技术的轨交信号系统测试装置。
背景技术
在轨道交通信号行业，信号系统的所有测试和出厂功能验证检测，都是依靠厂内集成验证确认测试平台(FIVP)来测试。传统的FIVP仿真测试平台建设面临仿真验证测试兼容扩展性差、成本高、设备所占空间大、应用灵活性繁琐、环境部署难等问题；而且更主要的是信息安全保障性差。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种效率高、成本低的基于云技术的轨交信号系统测试装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于云技术的轨交信号系统测试装置，包括本地瘦客户端、云端服务器、硬件适配物理层和待测试轨交信号系统，所述的云端服务器一端与云端服务器连接，另一端通过硬件适配物理层与待测试轨交信号系统连接，所述的云端服务器和待测试轨交信号系统均设有国密安全芯片。
优选地，所述的本地瘦客户端包括：
用于实现测试验证用户的各种测试验证操作的云桌面操作输入电路；
用于提供友好的人机界面HMI的云桌面显示器。
优选地，所述的云端服务器包括仿真服务器、仿真管理服务器和仿真数据库服务器。
优选地，所述的仿真服务器包括车载仿真服务器、轨旁仿真服务器和信号控制系统仿真服务器。
优选地，所述的仿真管理服务器包括仿真平台开发服务器、仿真平台部署服务器、仿真平台运行服务器和仿真平台后台管理服务器。
优选地，所述的仿真数据库服务器与国密安全芯片连接，所述的仿真数据库服务器包括车载接口适配器数据库服务器、轨旁接口适配器数据库服务器和网络串口接口数据库服务器。
优选地，所述的待测试轨交信号系统包括分别与硬件适配物理层连接的车载 CC、轨旁ZC、轨旁LC、连锁CI和ATS调度系统。
优选地，所述的车载CC、轨旁ZC、轨旁LC均连接有国密安全芯片。
优选地，所述的车载CC、轨旁ZC、轨旁LC以及云端服务器中的国密安全芯片分别与PKI/CA服务器通信连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、强大的扩展性：由于此平台的所有资源都在云端，故可以很方便的随意支配资源的使用，最大限度保持信号系统既有架构、功能、安全等级不受影响。在需要增加资源的时候，可以通过增添云端设备的方式增加计算能力，使用起来非常的方便。
2、节约成本和环境搭建时间：以往传统的测试验证系统设备需要通过添加物理设备来增大计算能力，这大大的增加采购成本，但是使用云平台，可节约成本和设备的空间占用率，也为测试验证环境的搭建提供了便利，大大缩短了测试前期的准备工作时间。
3、应用方便灵活：对于实际的操作者来讲，云管理平台是一个虚拟的客户端，测试验证人员无论身在何地，处在何时都能够很方便的应用它。
4、信息安全可靠：在信号测试验证系统中的云端应用层应用数据加密技术，极大的提升了车地通信的信息安全防护能力为正线的国密产品的一次性投入使用提供了可靠安全的保障。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型国密安全芯片的更新示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种基于云技术的轨交信号系统测试装置，包括本地瘦客户端、云端服务器、硬件适配物理层和待测试轨交信号系统，所述的云端服务器一端与云端服务器连接，另一端通过硬件适配物理层与待测试轨交信号系统连接，所述的云端服务器和待测试轨交信号系统均设有国密安全芯片。
所述的本地瘦客户端包括：用于实现测试验证用户的各种测试验证操作的云桌面操作输入电路；用于提供友好的人机界面HMI的云桌面显示器。
所述的云端服务器包括仿真服务器、仿真管理服务器和仿真数据库服务器。所述的仿真服务器包括车载仿真服务器、轨旁仿真服务器和信号控制系统仿真服务器。所述的仿真管理服务器包括仿真平台开发服务器、仿真平台部署服务器、仿真平台运行服务器和仿真平台后台管理服务器。所述的仿真数据库服务器与国密安全芯片连接，所述的仿真数据库服务器包括车载接口适配器数据库服务器、轨旁接口适配器数据库服务器和网络串口接口数据库服务器。
所述的待测试轨交信号系统包括分别与硬件适配物理层连接的车载CC、轨旁 ZC、轨旁LC、连锁CI和ATS调度系统。所述的车载CC、轨旁ZC、轨旁LC均连接有国密安全芯片。所述的车载CC、轨旁ZC、轨旁LC以及云端服务器中的国密安全芯片分别与PKI/CA服务器通信连接。
本实用新型一种功能验证安全可靠、效率高、成本低的基于云技术的轨交信号系统测试装置。其中仿真信号系统应用国产加密技术，通常是在既有信号系统设备的基础上，增加国密安全芯片等相关设备。
如图1所示，本实用新型加密过程采用SM1和SM2国产加密算法，整个加密过程分为维护证书列表阶段、身份认证阶段、会话秘钥协商阶段及应用数据通信阶段；
1)维护更新证书列表阶段，如图2所示：
PKI/CA服务器定期更新数据库中的身份证书吊销列表(CRL)，以保持其准确性。各设备通过国密安全芯片向PKI/CA服务器更新证书吊销列表，以便在后续的身份认证阶段确认对应证书任然有效。
2)身份认证会话秘钥协商阶段，应用设备分为客户端和服务端，真实车载跟云端仿真车载做为客户端，真实轨旁设备与仿真轨旁设备作为服务端：
客户端与服务端创建接口会话；
客户端发起秘钥协商请求，请求消息中包含了客户端的证书；
服务端验证客户端证书(CRL吊销列表、有效期、签发者关系、以及签名数据)后，再通过客户端的证书，服务器本地生成的随机数，根据SM2算法生成会话秘钥，然后秘钥协商请求进行响应，并向客户端发送服务器端证书与随机数；
客户端验证服务器证书(CRL吊销列表、有效期、签发者关系、以及签名数据)后，再根据客户端的证书、服务器证书及服务器本地生成的随机数，通过SM2 算法生成会话秘钥，并对秘钥协商响应进行确认，向服务器发送会话秘钥；
服务器端对秘钥协商确认消息进行确认，确认会话秘钥一致性；
客户端对秘钥协商成功进行确认；
会话秘钥协商流程结束。
3)应用数据通信阶段：
客户端在发送应用数据前，通过国密安全芯片进行SM1加密，加密完成后再进行数据传输；
服务端在接收应用数据时，先通过国密安全芯片进行SM1加密，解密完成后再进行应用数据处理。
本实用新型对各设备进行阐述：
1、本地瘦客户端模块：
该模块包括云桌面操作部分、云桌面显示、云桌面管理。其中云桌面操作部分主要可实现测试验证用户的各种测试验证操作，包括测试验证计划的导入、测试验证用例的执行等。云桌面显示为整个平台提供友好的人机界面HMI。云桌面管理可对测试验证计划、测试验证用例、测试验证结果和报告进行可视化管理，包括测试验证计划的导入、测试验证用例的执行启动、干预和结束，以及测试验证报告和测试验证用例的映射表格管理、测试验证用例的数据库管理。
2、云端服务器：
可通过上述瘦客户端进行远程访问，提供相应的仿真平台开发服务、仿真平台部署服务、仿真平台运行服务和仿真平台管理服务。
仿真平台服务为测试验证用户、开发者提供统一平台，测试验证开发者可以使用云环境下的开发语言和工具，管理和控制测试资源、访问数据库，开发出公用或专用的测试验证服务并发布到云基础架构上。测试验证用户可以在权限许可范围内，利用开发的测试验证平台服务接口，开发和编写相应的测试验证用例。
向用户提供由各类信号系统模拟接口资源池，用户可自行定义和组件所需要的测试验证接口，将硬件层的基础资源虚拟化，构建测试资源对应的虚拟资源池，为其他层级的服务调用，这些服务设备上面都需加国密安全芯片，来保障信息出入的安全。
3、验证硬件层：
该层级为基础的网络-信号转换层，把上述云端传过来的网络消息进行解析，并打包转换成相应的被测系统所需接口。可打包转换成信号系统所需要的各类数字脉冲信号、任意波形信号、24/110V IO码位信号，以及带有安全通信协议的网络信号，并且这些网络消息中关于车载与轨旁之间的交互需经过国密芯片来加密解密。
加密算法使用国产密码SM1/SM2算法，加密设备使用国产密码加密卡，符合国家在重点行业中推广国产密码应用趋势，有利于自主可控，再结合云计算管理技术使此平台具有巨大的优势。该系统以用于基于国密的信号系统以及传统信号系统的厂内验证测试，保证了地铁线路信号系统的发布质量，显著提高了现场系统运行的安全性与测试验证效率，并有效降低了测试设备成本，将国密算法与互联网行业内的云技术相结合，是未来轨道交通信号系统测试验证平台的发展方向。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
