專利名稱：Ptp中設(shè)置安全認(rèn)證的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的PTP中設(shè)置安全認(rèn)證的方法。
背景技術(shù)：
PTP(Precision Time Protocol,精確時(shí)鐘同步協(xié)議)是一種時(shí)間同步的協(xié)議,其規(guī)定的同步源選舉機(jī)制如下當(dāng)啟用了 PTP協(xié)議的接口接收到一個(gè)Announce報(bào)文,通過解析Announce報(bào)文,得到Announce報(bào)文中的時(shí)間同步質(zhì)量、時(shí)間同步優(yōu)先級等與同步源選舉有關(guān)的信息。在得到這些信息之后，與接口所在設(shè)備自身的時(shí)間同步質(zhì)量、時(shí)間同步優(yōu)先級等 信息相比較，取所有收到報(bào)文中時(shí)間同步質(zhì)量最佳者為同步源，若自身即為最佳者，不向其他設(shè)備進(jìn)行時(shí)間同步。稱選中的同步源為Master(時(shí)間同步源)，同步設(shè)備為Slave(時(shí)間同步設(shè)備)。Slave設(shè)備接收Master設(shè)備所發(fā)出的Sync (同步)報(bào)文后,再通過相應(yīng)的同步機(jī)制進(jìn)行時(shí)間同步。PTP同步的基本原理是主、從時(shí)鐘之間交互同步報(bào)文并記錄報(bào)文的收發(fā)時(shí)間，通過計(jì)算報(bào)文往復(fù)的時(shí)間差來計(jì)算主、從時(shí)鐘之間的往返總延時(shí)。PTP協(xié)議中規(guī)定的時(shí)間同步機(jī)制有如下兩種l)Delay_request (延時(shí)請求)機(jī)制主要同步機(jī)理如圖一所示，slave設(shè)備的時(shí)鐘校正值為Offset=O. 5*[(T2-T I)-(T4-T3)]2)Peer_delay (端延時(shí))機(jī)制主要同步機(jī)理如圖二所示，slave與master見的平均鏈路延遲為Mean_delay=0. 5*[ (t4_t I)-(t3~t2)]假設(shè)同步報(bào)文在Master的Tl時(shí)刻發(fā)出，在slave的T2時(shí)刻到達(dá),則slave設(shè)備的時(shí)鐘校正值為Offset=T1+Mean_delay-T2PTP協(xié)議v2版本由工業(yè)背景的PTP協(xié)議VI版本演進(jìn)而來，v2版本的PTP協(xié)議，能夠在以太網(wǎng)這樣的共享網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行亞微米秒級別的精確時(shí)間同步。v2版本雖然考慮了精確時(shí)間在以太網(wǎng)中傳遞的基本流程，但是協(xié)議缺乏有效的安全保障機(jī)制，被惡意報(bào)文攻擊時(shí)，時(shí)間同步機(jī)能將收到影響，相關(guān)業(yè)務(wù)將大規(guī)模失效。例如，攻擊者可模擬一臺聲稱同步質(zhì)量和精度優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)中所有主鐘的設(shè)備，而隨意設(shè)置其發(fā)出包的時(shí)戳，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步都將被打亂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種PTP設(shè)置安全認(rèn)證的方法，其在Master側(cè)和Slave側(cè)分別對報(bào)文進(jìn)行安全認(rèn)證，添加報(bào)文有效期和超時(shí)機(jī)制，使得同步雙方能最大可能地屏蔽惡意報(bào)文的沖擊，以確保PTP協(xié)議的通信安全。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案一種PTP中設(shè)置安全認(rèn)證的方法，包括預(yù)先在時(shí)間同步源和時(shí)間同步設(shè)備上設(shè)置密鑰，在時(shí)間同步源向時(shí)間同步設(shè)備發(fā)布同步信息時(shí)，在發(fā)送的PTP報(bào)文中增加一個(gè)身份驗(yàn)證字段，所述字段包括第一 MD5值，該第一 MD5值由sequencelD字段和所述密鑰邏輯運(yùn)算組成；時(shí)間同步設(shè)備端在收到所述PTP報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文中的sequencelD字段和本地預(yù)設(shè)的密鑰進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，得到第二 MD5值；以及比較所述第一 MD5值和第二 MD5值，并將兩者相同的通告報(bào)文通過PTP認(rèn)證。
在同一時(shí)鐘同步域內(nèi)的所有合法同步設(shè)備上，所述密鑰相同。所述密鑰不在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。所述第一 MD5值和第二 MD5值均由sequencelD字段和對應(yīng)設(shè)備的密鑰邏輯與產(chǎn)生。對第一 MD5值不同于第二 MD5值的報(bào)文不通過認(rèn)證，并將該報(bào)文丟棄。所述方法適用于時(shí)間同步設(shè)備向時(shí)間同步源發(fā)送同步信息時(shí)的安全認(rèn)證。所述sequencelD字段的值由通信發(fā)起方隨機(jī)分配或?yàn)轫憫?yīng)相對應(yīng)報(bào)文的sequencelD 的值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所揭示的本發(fā)明引入的PTP協(xié)議通信雙方的身份認(rèn)證機(jī)制，保證了 PTP的通信安全，使得運(yùn)行PTP協(xié)議的設(shè)備不易受到來自互聯(lián)網(wǎng)的惡意攻擊影響。


圖I是PTP協(xié)議中請求應(yīng)答延遲機(jī)制的示意圖；圖2是PTP協(xié)議中端延遲機(jī)制的示意圖。圖3是本發(fā)明中的PTP協(xié)議中發(fā)送報(bào)文的組成示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。本發(fā)明提出的PTP中設(shè)置安全認(rèn)證的方法，其預(yù)先為時(shí)間同步的時(shí)間同步源(Master)和時(shí)間同步設(shè)備(Slave)雙方定義一個(gè)密鑰，此密鑰不會(huì)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。在時(shí)間同步源在發(fā)布同步信息時(shí)，增加一個(gè)身份驗(yàn)證字段，該字段包含一個(gè)MD5 (Message-DigestAlgorithm 5，信息摘要算法第五版)值，該MD5值為發(fā)送端的MD5值，其是由PTP報(bào)文中的sequencelD字段和密鑰key進(jìn)行“邏輯與”運(yùn)算的結(jié)果值。如表一所示為普通的PTP報(bào)文頭的格式表一 PTP報(bào)文頭格式
權(quán)利要求
1.一種PTP中設(shè)置安全認(rèn)證的方法，其特征在于包括 預(yù)先在時(shí)間同步源和時(shí)間同步設(shè)備上設(shè)置密鑰，在時(shí)間同步源向時(shí)間同步設(shè)備發(fā)布同步信息時(shí)，在發(fā)送的PTP報(bào)文中增加一個(gè)身份驗(yàn)證字段，所述字段包括第一 MD5值，該第一MD5值由sequencelD字段和所述密鑰邏輯運(yùn)算組成； 時(shí)間同步設(shè)備端在收到所述PTP報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文中的sequencelD字段和本地預(yù)設(shè)的密鑰進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，得到第二 MD5值；以及 比較所述第一 MD5值和第二 MD5值，并將兩者相同的PTP報(bào)文通過PTP認(rèn)證。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在同一時(shí)鐘同步域內(nèi)的所有合法同步設(shè)備上，所述密鑰相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述密鑰不在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述第一MD5值和第二 MD5值均由sequencelD字段和對應(yīng)設(shè)備的密鑰邏輯與的結(jié)果作MD5運(yùn)算產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于對第一MD5值不同于第二 MD5值的報(bào)文不通過認(rèn)證，并將該報(bào)文丟棄。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述方法適用于時(shí)間同步設(shè)備向時(shí)間同步源發(fā)送同步信息時(shí)的安全認(rèn)證。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種PTP中設(shè)置安全認(rèn)證的方法，其包括預(yù)先在時(shí)間同步源和時(shí)間同步設(shè)備上設(shè)置密鑰，在時(shí)間同步源向時(shí)間同步設(shè)備發(fā)布同步信息時(shí)，在發(fā)送的PTP報(bào)文中增加一個(gè)身份驗(yàn)證字段，所述字段包括第一MD5值，該第一MD5值由sequenceID字段和所述密鑰邏輯運(yùn)算組成；時(shí)間同步設(shè)備端在收到所述PTP報(bào)文時(shí)，將所述報(bào)文中的sequenceID字段和本地預(yù)設(shè)的密鑰進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，得到第二MD5值；并將兩MD5值相比較，相同的PTP報(bào)文則通過PTP認(rèn)證，不同則將報(bào)文丟棄，如此，保證了PTP的通信安全，使得運(yùn)行PTP協(xié)議的設(shè)備不易受到來自互聯(lián)網(wǎng)的惡意攻擊影響。
文檔編號H04L29/06GK102801733SQ20121030922
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者龔海東 申請人:盛科網(wǎng)絡(luò)(蘇州)有限公司