卫星通信系统

版本: v3.2.0 | 状态: ✅ 生产就绪 | 5 IPC Handlers | 2 数据库表 | LEO 卫星加密消息

概述

卫星通信系统实现了基于 LEO（低地轨道）卫星的端到端加密消息传输，当传统网络不可用时通过 Iridium 等卫星链路保持关键通信能力。系统支持 Gzip 压缩传输节省卫星带宽、离线签名队列自动同步、紧急密钥撤销广播和种子短语灾难恢复方案。

ChainlessChain 卫星通信系统实现了基于 LEO（低地轨道）卫星的加密消息传输，支持离线签名队列、紧急密钥撤销广播和灾难恢复。当传统网络不可用时，通过卫星链路保持关键通信能力。

系统架构

┌─────────────────────────────────────────────┐
│              SatelliteComm                  │
│      (消息加密 / Gzip 压缩 / 队列管理)       │
└──────┬──────────┬──────────┬────────────────┘
       │          │          │
       ▼          ▼          ▼
┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌───────────────┐
│ LEO 卫星  │ │ 离线签名  │ │ 灾难恢复       │
│ Iridium  │ │ 队列同步  │ │ 种子短语恢复   │
│ 加密传输  │ │ 自动补发  │ │ 紧急密钥撤销   │
└──────────┘ └──────────┘ └───────────────┘
       │          │          │
       ▼          ▼          ▼
┌─────────────────────────────────────────────┐
│            SQLite 持久化                     │
│  satellite_messages / offline_signature_queue │
└─────────────────────────────────────────────┘

配置参考

在 ~/.chainlesschain/config.json 中配置卫星通信参数：

json

{
  "satelliteComm": {
    "enabled": true,
    "provider": "iridium",
    "compression": "gzip",
    "encryptionAlgorithm": "AES-256-GCM",
    "offlineQueue": {
      "maxSize": 500,
      "autoSync": true,
      "retryInterval": 300
    },
    "emergencyRevoke": {
      "broadcastOnRevoke": true,
      "confirmationRequired": true
    },
    "recovery": {
      "seedPhraseWords": 24,
      "multiDeviceSync": true
    }
  }
}

配置项	类型	默认值	说明
`satelliteComm.provider`	string	`"iridium"`	卫星提供商：`iridium` / `starlink` / `custom`
`satelliteComm.compression`	string	`"gzip"`	压缩算法：`gzip` / `none`
`offlineQueue.maxSize`	number	`500`	离线签名队列最大条目数
`offlineQueue.retryInterval`	number	`300`	自动重试间隔（秒）
`emergencyRevoke.confirmationRequired`	boolean	`true`	紧急撤销前是否要求二次确认
`recovery.seedPhraseWords`	number	`24`	种子短语单词数：`12` / `24`

性能指标

操作	目标	实际	状态
消息 Gzip 压缩	<10ms	~6ms	✅
消息加密（AES-256-GCM）	<20ms	~12ms	✅
卫星消息发送入队	<50ms	~30ms	✅
离线签名同步（10条批次）	<500ms	~380ms	✅
紧急密钥撤销广播	<200ms	~140ms	✅
数据库写入延迟	<20ms	~10ms	✅

核心特性

📡 卫星加密消息: 通过 Iridium 等 LEO 卫星发送加密消息
📦 Gzip 压缩传输: 自动压缩消息内容，节省卫星带宽
📝 离线签名队列: 离线环境下排队签名请求，恢复连接后自动同步
🚨 紧急密钥撤销: 通过卫星广播紧急密钥撤销指令
🔄 灾难恢复: 种子短语恢复方案，支持多设备恢复

发送卫星消息

javascript

const result = await window.electron.ipcRenderer.invoke(
  "satellite:send-message",
  {
    senderDid: "did:example:alice",
    recipientDid: "did:example:bob",
    content: "紧急通知：系统安全警报",
    provider: "iridium", // 卫星提供商
  },
);
// result.message = {
//   id: "uuid",
//   status: "sent",
//   compression: "gzip",
//   satellite_provider: "iridium",
// }

同步离线签名

javascript

const result = await window.electron.ipcRenderer.invoke(
  "satellite:sync-signatures",
);
// result = { success: true, synced: 5, remaining: 0 }

紧急密钥撤销

javascript

const result = await window.electron.ipcRenderer.invoke(
  "satellite:emergency-revoke",
  "key-compromised-001",
);
// result = {
//   success: true,
//   keyId: "key-compromised-001",
//   revoked: true,
//   broadcastedAt: 1709123456789,
// }

消息生命周期

创建 (queued) → 压缩 (gzip) → 加密 → 发送 (sent) → 接收 (received)
                                                    ↓
                                               失败 (failed) → 重试

IPC 接口完整列表

卫星通信操作（5 个）

通道	功能	说明
`satellite:send-message`	发送卫星消息	自动加密压缩，通过 LEO 发送
`satellite:get-messages`	查询消息列表	支持按状态过滤
`satellite:sync-signatures`	同步离线签名	将队列中的签名请求同步
`satellite:emergency-revoke`	紧急密钥撤销	通过卫星广播撤销指令
`satellite:get-recovery-status`	查询恢复状态	离线签名同步进度

数据库 Schema

2 张核心表:

表名	用途	关键字段
`satellite_messages`	卫星消息存储	id, sender_did, content_encrypted, status, provider
`offline_signature_queue`	离线签名队列	id, document_hash, signer_did, signature, synced

satellite_messages 表

sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS satellite_messages (
  id TEXT PRIMARY KEY,
  sender_did TEXT,
  recipient_did TEXT,
  content_encrypted TEXT,
  compression TEXT DEFAULT 'gzip',
  satellite_provider TEXT,
  status TEXT DEFAULT 'queued',          -- queued | sent | received | failed
  sent_at INTEGER,
  received_at INTEGER,
  created_at INTEGER DEFAULT (strftime('%s','now') * 1000)
);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_satellite_msgs_status ON satellite_messages(status);

offline_signature_queue 表

sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS offline_signature_queue (
  id TEXT PRIMARY KEY,
  document_hash TEXT NOT NULL,
  signer_did TEXT,
  signature TEXT,
  status TEXT DEFAULT 'pending',
  synced INTEGER DEFAULT 0,
  created_at INTEGER DEFAULT (strftime('%s','now') * 1000)
);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_offline_sig_status ON offline_signature_queue(status);

前端集成

SatelliteCommPage 页面

功能模块:

统计卡片: 消息数 / 待同步 / 离线签名数
发送表单: 输入收件人 DID 和消息内容，通过卫星发送
消息列表: 展示状态、提供商、收件人信息
同步操作: 触发离线签名同步

Pinia Store (satellite.ts)

typescript

const useSatelliteStore = defineStore("satellite", {
  state: () => ({
    messages: [],
    recoveryStatus: null,
    loading: false,
    error: null,
  }),
  actions: {
    sendMessage, // → satellite:send-message
    fetchMessages, // → satellite:get-messages
    syncSignatures, // → satellite:sync-signatures
    emergencyRevoke, // → satellite:emergency-revoke
    fetchRecoveryStatus, // → satellite:get-recovery-status
  },
});

关键文件

文件	职责	行数
`src/main/security/satellite-comm.js`	卫星通信核心引擎	~180
`src/main/security/disaster-recovery.js`	灾难恢复模块	~60
`src/main/security/satellite-ipc.js`	IPC 处理器（5 个）	~130
`src/renderer/stores/satellite.ts`	Pinia 状态管理	~90
`src/renderer/pages/security/SatelliteCommPage.vue`	卫星通信页面	~86

测试覆盖率

✅ satellite-comm.test.js                - 消息发送/查询/签名同步/撤销测试
✅ stores/satellite.test.ts              - Store 状态管理测试
✅ e2e/security/satellite-comm.e2e.test.ts - 端到端用户流程测试

使用示例

发送卫星加密消息

打开「卫星通信」页面
输入收件人 DID 和消息内容
选择卫星提供商（默认 Iridium）
点击「发送」，消息自动压缩、加密后通过卫星链路传输
在消息列表中查看状态变化：queued → sent → received

同步离线签名

在离线环境中，签名请求自动排入队列
恢复网络连接后，打开「同步」面板
点击「同步签名」，队列中的签名自动上传
查看同步结果：已同步数量和剩余数量

紧急密钥撤销

当密钥疑似泄露时，进入「紧急操作」面板
输入需要撤销的密钥 ID
点击「紧急撤销」，撤销指令通过卫星广播
所有接收节点立即停止使用该密钥

故障排查

问题	可能原因	解决方案
消息发送失败	卫星链路不可用	检查天气条件和卫星覆盖，稍后重试
消息状态卡在 queued	卫星网关连接超时	确认卫星设备供电正常，检查天线方向
签名同步失败	网络恢复后连接不稳定	等待网络稳定后重新触发同步
紧急撤销广播延迟	卫星轨道周期限制	LEO 卫星周期约 90 分钟，等待下次过境窗口
消息解密失败	收件人密钥已变更	确认收件人 DID 和公钥信息最新
压缩率异常低	消息内容已是二进制格式	对已压缩内容跳过 Gzip 压缩

安全考虑

端到端加密: 消息内容在发送前加密，卫星中继无法读取明文
Gzip 压缩: 先压缩后加密，既节省带宽又不暴露压缩特征
离线签名安全: 签名队列存储在加密数据库中，防止离线期间数据泄露
紧急撤销广播: 撤销指令经过 DID 签名验证，防止伪造撤销请求
种子短语恢复: 灾难恢复方案支持通过种子短语重建密钥对
多设备隔离: 每个设备独立管理密钥，单设备泄露不影响其他设备
传输不可追踪: 卫星链路通信难以被地面网络监控追踪

卫星通信系统 ​

概述 ​

系统架构 ​

配置参考 ​

性能指标 ​

核心特性 ​

发送卫星消息 ​

同步离线签名 ​

紧急密钥撤销 ​

消息生命周期 ​

IPC 接口完整列表 ​

卫星通信操作（5 个） ​

数据库 Schema ​

satellite_messages 表 ​

offline_signature_queue 表 ​

前端集成 ​

SatelliteCommPage 页面 ​

Pinia Store (satellite.ts) ​

关键文件 ​

测试覆盖率 ​

使用示例 ​

发送卫星加密消息 ​

同步离线签名 ​

紧急密钥撤销 ​

故障排查 ​

安全考虑 ​

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核心特性

发送卫星消息

同步离线签名

紧急密钥撤销

消息生命周期

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卫星通信操作（5 个）

数据库 Schema

satellite_messages 表

offline_signature_queue 表

前端集成

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Pinia Store (satellite.ts)

关键文件

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发送卫星加密消息

同步离线签名

紧急密钥撤销

故障排查

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