3、卫星智能关键基础设施的网络安全

卫星智能关键基础设施的网络安全

1. 认证网络时间协议

数字孪生的运行时验证依赖于正确且最新的状态数据。数据的正确性可通过标准的数据完整性/认证技术（如消息认证码和数字签名）来实现，但考虑到卫星通信存在不可预测的延迟，获取最新数据尤其具有挑战性。因此，在数字孪生之间建立适当的时间同步水平至关重要。

传统上，时间同步是使用网络时间协议（NTP）实现的，它用于将设备时间与远程服务器同步。然而，网络时间协议（NTP）在抵御主动攻击方面的安全性不足。于是，出现了一种新的认证时间同步协议——认证网络时间协议（ANTP）。

ANTP旨在使用公钥基础设施安全地同步客户端和服务器的时间。该协议设计为“允许服务器在不常执行的密钥交换阶段为每个客户端执行一次公钥操作，然后对该客户端的每个后续时间同步请求仅使用更快的对称密钥操作”。与NTP相比，ANTP在吞吐量阶段仅增加了1.6倍。为了实现负载均衡，共享相同长期密钥的ANTP服务器被设计为处理同一客户端的不同阶段。对于大规模部署，ANTP通过间歇性地使用公钥密码学进行密钥交换，然后仅依靠对称密码学进行后续的时间同步请求，来减少服务器端的公钥操作，而且无需服务器端的每个连接状态。此外，ANTP确保认证不会降低时间同步的准确性。可以通过在OpenNTPD中使用OpenSSL实现ANTP来测量其性能。

另外，还有一种利用认证时间检测全球导航卫星系统（GNSS）攻击的方法。该方法利用移动设备可连接的网络获取的时间，检测GNSS提供的时间与网络时间之间的差异。其提出的框架利用了无处不在的IEEE 802.11（Wi-Fi）基础设施和网络时间服务器。该框架“支持Wi-Fi接入点（AP）在应用层进行安全、可靠的实时广播，基于哈希链和不频繁的数字