[發明專利]一種時間同步系統時間信息安全融合方法及系統

有效

• 申請號: 202110388359.0
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113179256B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 李揚;徐兵杰;黃偉;馬荔
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十研究所
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04J3/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發明提供了一種時間同步系統時間信息安全融合方法，對所有進行時間同步的鏈路進行攻擊判斷，每條鏈路中均同時采用多種攻擊判斷方案，每種攻擊判斷方案計算得到對應鏈路的存在攻擊、不存在攻擊、無法判斷的概率；每條鏈路根據該鏈路中對應的所有攻擊判斷方案得到的概率計算得到該條鏈路存在攻擊的融合概率、不存在攻擊的融合概率、無法判斷的融合概率；根據每條鏈路的融合概率計算得到該條鏈路的攻擊判斷結果；將所有鏈路計算得到的攻擊判斷結果進行融合，計算得到本次更新所需的最終時間同步修正值，進行時鐘修正。本發明提出的方案可有效提高攻擊識別的準確率；選擇不存在攻擊的鏈路的時間同步信息進行融合，可顯著提高時間同步系統的安全性。

技術領域

本發明涉及時間同步領域，特別涉及一種時間同步系統時間信息安全融合方法及系統。

背景技術

時間是記錄各個事件持續長度和相互間隔的量。通過觀測得到準確的時間信息后，將時間信息通過某種手段傳遞給用戶使用，這種系統被稱為時間同步系統。

對于時間同步系統，用戶端根據時間同步協議獲得的鐘差信息修正自身的時鐘，實現用戶端與服務端的時間同步。由于時間同步需要通過信道實現信號的傳遞與信息的交互。攻擊者可以通過改變信道對時間同步實現攻擊。比如，對于單向時間同步系統，攻擊者可以通過改變信號的延時來改變時間信號的飛行時間，從而影響時間同步的精度；對于雙向時間同步系統，攻擊者可以通過引入非對稱延時，從而影響時間同步的精度。如何識別此類型的攻擊是時間同步系統面臨的一個重要安全性問題。

常規的攻擊識別方法通常基于單條鏈路的一種方案來對是否存在攻擊進行判斷。在實際的時間同步系統中，對于特定的用戶端，可能存在多條時間同步鏈路，對任意一條鏈路，也可能存在多種類型的數據分別可以進行攻擊判斷，甚至對于特定類型的數據，也可能通過不同的模型給出不同的攻擊判斷結果。如何將這些不同的信息融合起來得到最優的攻擊判斷結果，這是一個需要解決的問題。

發明內容

針對現有技術中時間同步系統存在的多種攻擊識別信息缺乏有效融合的問題，提供了一種時間同步系統時間信息安全融合方法及系統，該方案通過將各種攻擊識別方案的信息進行融合處理，可有效提高攻擊識別的準確率，顯著提高時間同步系統的安全性。

本發明采用的技術方案如下：一種時間同步系統時間信息安全融合方法，其特征在于，對所有進行時間同步的鏈路進行攻擊判斷，每條鏈路中均同時采用多種攻擊判斷方案，每種攻擊判斷方案計算得到對應鏈路的存在攻擊的概率、不存在攻擊的概率、無法判斷的概率；每條鏈路根據該鏈路中對應的所有攻擊判斷方案得到的概率計算得到該條鏈路存在攻擊的融合概率、不存在攻擊的融合概率、無法判斷的融合概率；根據每條鏈路的存在攻擊的融合概率、不存在攻擊的融合概率、無法判斷的融合概率計算得到該條鏈路的攻擊判斷結果；將所有鏈路計算得到的攻擊判斷結果進行融合，計算得到本次更新所需的最終時間同步修正值，進行時鐘修正。

進一步的，所述融合概率的計算方法為：第一次選擇兩個攻擊判斷方案計算得到的概率進行融合，得到的融合作為新的判斷結果，和另一中攻擊判斷方案計算的到的概率組成下一次需要融合的兩組信息，按此不斷迭代，直到所有攻擊判斷方案完成融合，得到最后的融合概率。

進一步的，所述具體融合過程為：假設融合第k種攻擊判斷方案計算得到的概率前的融合概率為則融合第k種攻擊判斷方案計算得到的概率后的融合概率為有：

其中，K為歸一化因子，表示兩條信息中存在關聯的聯合概率之和，上標y、n、null分別表示存在攻擊、不存在攻擊以及無法判斷三種情況；第i條鏈路的所有攻擊判斷方案的信息都融合以后，得到則第i條時間同步鏈路攻擊識別融合后輸出的結果為

進一步的，所述攻擊判斷結果計算方法為：