[發明專利]一種時間同步系統及其多級安全監測方法、設備及介質

在審

• 申請號: 202210169557.2
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114666001A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 李揚;徐兵杰;張帥;胡金龍;馬荔;黃偉;周創;楊杰;張亮亮
• 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: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04J3/12;H04L9/40;H04L43/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 王會改

1.一種時間同步系統，其特征在于，所述時間同步系統包括監測參數計算子單元、安全監測單元、安全決策單元；所述安全監測單元由至少兩級安全監測子單元串聯構成，各所述安全監測子單元均設置有安全參數閾值；各所述安全監測子單元分別與所述安全決策單元連接；

所述監測參數計算子單元用于計算安全監測參數；各所述安全監測子單元分別用于將所述安全參數閾值與其設置的安全參數閾值進行比較；所述安全決策單元用于對比較結果進行判斷。

2.根據權利要求1所述的時間同步系統，其特征在于，若所述安全監測參數在所述安全監測子單元設置的安全參數閾值范圍內時，則與所述安全監測子單元連接的所述安全決策單元判斷所述安全監測子單元不存在攻擊；否則，與所述安全監測子單元連接的所述安全決策單元判斷所述安全監測子單元存在攻擊。

3.根據權利要求2所述的時間同步系統，其特征在于，若所述安全監測單元中的所有安全監測子單元都不存在攻擊時，則所述時間同步系統的鏈路安全；若所述監測單元中的任一個安全監測子單元存在攻擊時，則所述時間同步系統的鏈路不安全，存在攻擊。

4.根據權利要求1所述的時間同步系統，其特征在于，將所述安全監測單元中與所述監測參數計算子單元的輸出端連接的安全監測子單元視為第一級安全監測子單元；將與所述第一級安全檢測子單元的輸出端連接的安全監測子單元視為第二級監測子單元，以此類推；所述第一級安全監測子單元用于判斷延時最大的時間延時攻擊，各級逐次遞減，第N級安全監測子單元用來判斷延時最小的時間延時攻擊；其中，N為大于1的正整數。

5.根據權利要求1所述的時間同步系統，其特征在于，所述監測參數計算子單元用于計算安全監測參數，具體步驟為：

第i輪，安全參數計算子單元根據本次測量值和歷史測量值計算得到本輪的安全監測參數f⁽ⁱ⁾，

其中，為本地測量的時間同步雙方的時間偏差，為根據歷史數據和本次測量值估計的時間同步雙方時鐘的頻率偏差，τ⁽ⁱ⁾為本地時間同步于上一次時間同步的時間間隔，i為正整數。

6.一種時間同步系統的多級安全監測方法，應用于權利要求1至5任一項所述的時間同步系統，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：第i輪，安全參數計算子單元根據本次測量值和歷史測量值計算得到本輪的安全監測參數f⁽ⁱ⁾；其中，i為正整數；

步驟2：第一級安全監測子單元進行安全判斷，如果H_1,lower≤f⁽ⁱ⁾≤H_1,upper，判斷為第i輪時鏈路不存在第一級的攻擊，進入步驟3；否則，判斷為第i輪時鏈路存在第一級的攻擊,進入步驟4；其中，H_1,lower和H_1,upper分別為第一級安全監測子單元的安全參數閾值的最小值和最大值；

步驟3：依次對第k級安全監測子單元進行安全判斷，如果H_k,lower≤f⁽ⁱ⁾≤H_k,upper，判斷為第i輪時鏈路不存在第k級的攻擊：若kn,則k＝k+1,重復步驟3，若k＝n，則進入步驟4；否則，判斷為第i輪時鏈路存在第k級的攻擊，進入步驟4；其中k為正整數，H_k,lower和H_k,upper分別為第k級安全監測子單元的安全參數閾值的最小值和最大值；

步驟4：如果步驟2和3中任意一級均判斷不存在攻擊，則該鏈路為安全,進行安全情況下的時鐘更新；如果步驟2和3中任意一級判斷存在攻擊，則該鏈路為不安全,進行不安全情況下的時鐘更新。

7.根據權利要求6所述的多級安全監測方法，其特征在于，所述步驟1具體為：

其中，為本地測量的時間同步雙方的時間偏差，為根據歷史數據和本次測量值估計的時間同步雙方時鐘的頻率偏差，τ⁽ⁱ⁾為本地時間同步于上一次時間同步的時間間隔，i為正整數。