21、分布式传感器网络时间同步服务中的安全保障

分布式传感器网络时间同步服务中的安全保障

1. 引言

近年来，科技的巨大进步促使低成本传感器得以发展，这些传感器能够借助无线数据包通信进行数据处理。这些传感器节点组成的网络通常被称为无线传感器网络（WSN），并应用于诸如环境和周边监测等实际场景。其原理很简单，每个传感器节点收集的数据（如温度、湿度和速度）会发送到一个共同的基站（BS），即“汇聚节点”。汇聚节点会对来自各个传感器节点的信息进行聚合（即数据融合），以分析具体情况。

传感器节点的移动性和易于部署的特点，使其能够在各种难以到达、恶劣和危险的环境中运行。比如，在商业和工业应用中，WSN可用于监测那些使用有线传感器难以或昂贵监测的数据。同样，它们也可部署在恶劣环境中，长时间无需充电或更换电源。

1.1 无线传感器网络中的时间同步介绍

时间同步是网络中常见的功能，它为节点提供一个共同的时间参考。时间同步误差主要有四个来源：发送时间、接入时间、传播时间和接收时间。
- 发送时间 ：指发送方构建消息所花费的时间，包括操作系统开销和处理器延迟，还包括将消息传输到硬件网络接口的时间。
- 接入时间 ：是等待接入传输介质时产生的延迟，具体取决于所使用的特定网络层协议以及是否基于竞争机制。
- 传播时间 ：是消息在介质中的实际传输时间。对于无线网络，这个时间通常很短，但在广域网中可能占主导地位，因为可能包括通过路由器的排队和交换延迟。
- 接收时间 ：是将传入消息从网络接口传输到接收方处理器所需的时间。如果在协议栈的底层对消息