鐵路時(shí)間同步網(wǎng)協(xié)議安全性研究.pdf

1、鐵路時(shí)間同步網(wǎng)是鐵路承載網(wǎng)的重要支撐子網(wǎng)，為鐵路內(nèi)部各系統(tǒng)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息。鐵路時(shí)間同步網(wǎng)使用了NTP(Network Time Protocol，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)，并按照其“服務(wù)器/客戶端”的工作模式為鐵路各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供時(shí)間同步服務(wù)。NTP協(xié)議屬于無連接性協(xié)議，自身的安全性較差，因此，研究NTP協(xié)議的安全性對(duì)保證鐵路時(shí)間同步網(wǎng)的安全高效運(yùn)行具有重要意義。本文以鐵路時(shí)間同步網(wǎng)為研究對(duì)象，首先使用有色Petri網(wǎng)對(duì)NTP協(xié)議漏洞進(jìn)行分

2、析驗(yàn)證，然后對(duì)鐵路時(shí)間同步網(wǎng)上發(fā)生的DDoS(Distributed Denial of Service，分布式拒絕服務(wù))攻擊提出了預(yù)防響應(yīng)措施。
　　NTP協(xié)議進(jìn)行時(shí)間同步服務(wù)時(shí)，首先對(duì)服務(wù)器身份進(jìn)行驗(yàn)證，該驗(yàn)證過程通過私有證書或可信證書實(shí)現(xiàn)。NTP協(xié)議通過證書進(jìn)行服務(wù)器身份驗(yàn)證時(shí)，其過程中存在可能被入侵者利用的漏洞。因此，本文首先基于有色Petri網(wǎng)的逆向狀態(tài)分析法，對(duì)NTP協(xié)議在證書驗(yàn)證過程中存在的不安全狀態(tài)進(jìn)行了可達(dá)性分析

3、;然后，采用有色Petri網(wǎng)建模軟件CPN Tools對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明:NTP協(xié)議在兩種證書驗(yàn)證的過程中存在的不安全狀態(tài)均是可達(dá)的，且仿真驗(yàn)證結(jié)果與理論分析相吻合，證明NTP協(xié)議存在安全漏洞。
　　為了預(yù)防在鐵路時(shí)間同步網(wǎng)上發(fā)生的DDoS攻擊，本文提出了Egress過濾法結(jié)合改進(jìn)型包標(biāo)記策略的綜合防御方法。首先，對(duì)來源于外部僵尸主機(jī)產(chǎn)生的惡意數(shù)據(jù)包，使用Egress過濾方法，對(duì)地址信息不符合規(guī)定的數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾;