CN115499841B 面向工业无线网络的时间同步攻击检测方法 （中国科学院沈阳自动化研究所）

面向工业无线网络的时间同步攻击检测方法本发明公开了面向工业无线网络的时间同周期延迟攻击3种时间同步攻击模型，并提出了2所述时间同步攻击模型包括单向全生命周期延迟攻击，用于非时间源所述时间同步攻击模型包括双向全生命周期延迟攻击，用于非时间过信标帧/时间同步帧与时间源节点进行单向时间同步，加入网络后的首个超帧与时间源所述时间同步攻击模型包括单向非全生命周期延迟攻击，用于非时间源所述对无线网络进行时间同步攻击检测，得到时间同步攻击的第j个特征x(j)可能取值的集合为条件概率P(X(j)＝ajl|Y＝ck)的极大33_1)攻击者在非时间源节点开启的同时对其3_3)每当时间同步周期到来时返回步骤3_1)5_1)攻击者在非时间源节点开启的同时对其5_3)当非时间源节点加入网络后，在第1个超帧与时间源节点进行双向时间同步并获5_4)在下一个时间同步周期到来时，攻击者5_5)每当时间同步周期到来时返回步骤5_4)47_1)在某个时间同步周期到来时，攻击者对7_3)每当时间同步周期到来时，攻击者比上一次攻击加延时时间Δg后重放信标帧或要求1_4任一项所述的面向工业无线网络的时间同步计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1_4任一项所述的面向工业无线网络的时间5由我国牵头制定的WIA_FA(IEC62948)标准，是国际上唯一面向离散制造业高速控制应用(timesynchronizationattack,TSA)是一种针对网络时间同步机制的攻击，可导致网络6标帧或时间同步帧与时间源节点进行单向时前通过信标帧/时间同步帧与时间源节点进行单向时间同步，加入网络后的首个超帧与时[0017]5_3)当非时间源节点加入网络后，在第1个超帧与时间源节点进行双向时间同步[0018]5_4)在下一个时间同步周期到来时，攻击者进行定向干扰并延时f时间重放信标[0024]7_3)每当时间同步周期到来时，攻击者比上一次攻击加延时时间Δg后重放信标7[0030]第j个特征x(j)可能取值的集合为条件概率P(X(j)＝ajl|Y＝ck)的8[0045]本发明在深入分析工业无线网络时间同步机制的基础上，提出了3种时间同步攻制，非时间源节点通过接收时间源节点的信标帧/时间同步帧校准本地时钟以达到时间同9[0055]图1和图2展示了不需要捕获时间源节点即可发动延迟攻击的攻击模型。图1所示为单向时间同步延迟攻击模型，攻击者在时间源节点发送信标帧/时间同步帧时刻利用定时刻利用定向天线对非时间源节点进行干扰，使非时间源节点无法收到信标帧/时间同步到信标帧/时间同步帧后向时间源节点发送请求帧。时间源节点在接收到请求帧后向非时间源节点发送包含TxDelay的响应帧，非时间源节点根据收到的Tasn和TxDelay进行时间同时间源节点进行单向时间同步，加入网络后的首个超帧与时间源节点进行双向时间同步，节点加入网络后，在第1个超帧与时间源节点进行双向时间同步并获得帧发送时间[0059](3)单向非全生命周期延迟攻击：非时间源节点入网后与时间源节点只进行单向比上次增加一段延时时间Δg(Δg一般小于时间同步精度)后重放信标帧/时间同步帧，直[0072]其中，上式中的先验概率和条件概率可以应用极大似然估计法估计相应的概[0075]由于攻击检测的结果分为单向全生命周期延迟攻击、双向全生命周期延迟攻击、[0077]S2、计算条件概率。设第j个特征x(j)可能取值的集合为te,.e,",),由于模型个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程中[0090]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能