【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机通信，特别涉及一种基于物理层抗攻击的ptp协议时间同步方法。
技术介绍
1、在信息化条件下的高技术战争中，高精度时频技术作为当代武器装备系统的核心技术之一，具有关键意义。时间战作为一种新的进攻思路和模式，通过隐蔽的方式扰乱和破坏敌方作战行动，不仅可以在平时干扰敌方的金融秩序、电力网和通信网，也能在战时攻击敌方的指挥控制、信息通信、导弹预警和联合打击系统，从而严重影响敌方的作战能力和效果。
2、ptp(precision time protocol)协议是一种用于实现分布式系统中精确时间同步的网络协议，在通用以太网环境下实现优于100纳秒的同步精度。但是目前ptp协议安全问题没有受到重视，协议附录k提供了群组源身份认证、消息完整性验证以及重放攻击保护等功能。然而，实际应用中附录k并没有得到广泛采用和执行。根据相关研究，即使采用了附录k，仍然存在许多安全问题。
3、特别是在网络授时领域，安全性的可信性是军事需求中的重要考虑因素，尤其是在战场时频保障和时频对抗等应用场景中，必须采取有效措施予以保证。
4、因此，如何提供一种确保网络授时可信性的基于物理层抗攻击的ptp协议时间同步方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述研究现状和存在的问题，提供了一种基于物理层抗攻击的ptp协议时间同步方法，通过利用极化码信道的物理特性，可以在不进行加解密操作的情况下确保信息比特的安全。
2、本专利技术
3、将ptp主从时钟传输的原始时间同步报文数据包进行极化编码，编码报文数据包经物理层信道传输后进行极化译码，并对译码报文数据包进行误码率检验，对符合误码率要求的译码报文数据包执行报文恢复操作；其中，编码报文数据包中包含对指定时间戳信息的秘密信息向量进行极化编码的数据。
4、优选的，包括如下主时钟端执行的具体步骤：
5、s11：将原始时间同步数据包划分为秘密信息向量和公开信息向量，其中秘密信息向量包含指定时间戳信息；
6、s12：对所述秘密信息向量和公开信息向量按照极化编码规则进行极化编码，获得编码报文数据包。
7、优选的，所述s11中的秘密信息向量包括如下中的一种或多种的组合：
8、原始时间同步报文数据包报文头的校正域中包含的滞留时间戳信息；
9、原始时间同步报文数据包的事件报文中包含的时间戳信息。
10、优选的，将ptp主从时钟传输的原始时间同步报文数据包进行极化编码的具体步骤包括：
11、s101：将原始时间同步数据包划分为秘密信息必特和公开信息比特；其中，公开信息比特基于ieee1588协议安全机制传输；
12、s102：确定秘密比特信道数量ks、公开比特信道数量kp、信息比特信道数量k以及总比特信道数量n；
13、s103：根据秘密比特信道和公开比特信道中待编码信息的长度计算极化码的生成矩阵gn。
14、s104：计算每个比特信道的巴塔恰西亚参数1≤i≤n；
15、s105：根据n个比特信道的巴塔恰西亚参数，确定信息比特信道索引集合公开信息比特信道索引集合秘密信息比特信道索引集合和冻结比特信道索引集合
16、s106：根据索引集合提取生成矩阵gn的对应行，生成子矩阵；
17、s107：根据秘密信息向量、公开信息向量和子矩阵计算原始时间同步数据包经过polar编码后的码字码字用于经过信道传输给从时钟端进行译码。
18、优选的，所述s105的具体步骤包括：
19、在n个比特信道的巴塔恰西亚参数中选择k个最小的所对应的索引，构成信息比特信道索引集合
20、在中，选择kp个最小的所对应的索引，构成公开信息比特信道索引集合
21、在中，选择ks个最大的所对应的索引秘密信息比特信道索引集合
22、中剩下的索引所对应的比特信道，以及其余设定信息比特的传输通道，构成冻结比特信道索引集合
23、优选的，包括如下从时钟端执行的具体步骤：
24、s21：对编码报文数据包进行极化译码，获得译码报文数据包；
25、s22：对译码报文数据包进行误码率统计，并与预设的误码率阈值进行比较；若满足误码率阈值要求，则对译码报文数据包执行报文恢复操作；若不满足误码率阈值要求，则丢弃译码报文数据包。
26、相较现有技术具有以下有益效果：
27、本专利技术通过利用极化码信道的物理特性，可以在不进行加解密操作的情况下确保信息比特的安全，提升了网络授时的可信性。同时极化编码本身具有较低的运算复杂度，对ptp同步精度影响也比较小。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于物理层抗攻击的PTP协议时间同步方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于物理层抗攻击的PTP协议时间同步方法，其特征在于，包括如下主时钟端执行的具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于物理层抗攻击的PTP协议时间同步方法，其特征在于，所述S11中的秘密信息向量包括如下中的一种或多种的组合：
4.根据权利要求2所述的一种基于物理层抗攻击的PTP协议时间同步方法，其特征在于，将PTP主从时钟传输的原始时间同步报文数据包进行极化编码的具体步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于物理层抗攻击的PTP协议时间同步方法，其特征在于，所述S105的具体步骤包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于物理层抗攻击的PTP协议时间同步方法，其特征在于，包括如下从时钟端执行的具体步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于物理层抗攻击的ptp协议时间同步方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于物理层抗攻击的ptp协议时间同步方法，其特征在于，包括如下主时钟端执行的具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于物理层抗攻击的ptp协议时间同步方法，其特征在于，所述s11中的秘密信息向量包括如下中的一种或多种的组合：
4.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏长安，曹萌萌，杨京礼，许永辉，姜守达，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。