保护SMPTE ST 2059-2 PTP网络的策略

本文来自SMPTE 2019的演讲，演讲者是来自Mellanox Technologies的Thomas Kernen和来自Oregano Systems的Nikolaus Kero。

首先由Thomas Kernen介绍了PTP（precise time protocol，精确时间协议），时间同步，互联网和安全的基本概念，并指出在讨论PTP之前，必须首先保证网络安全，此处Thomas Kerne给出了四种安全策略：

1. 使用AAA（Authentication, Authorization and Accounting， 认证，授权和计费）；
2. 保护和加密所有接口；
3. 禁用或删除任何不用的协议或应用，而不仅仅是关闭；
4. 威胁建模。

接着Thomas Kernen介绍了降低空中信号风险的策略，主要有以下三个措施：

1. 信号源和频率的多样性。使用多个无线电频段的多个GNSS信号；
2. 接收端滤波。滤除噪声和不需要的信号；
3. 受控接收模式天线。多元素天线，使用波束成形技术和零引导，将信号根据相位，能量和方向进行加权。

将三种方式结合可以有效保证空中信号传输的安全性，Thomas Kernen也给出了网络的拓扑结构，使用多个GNSS信号源可以获得更准确的时间，并给 了在使用两个独立的GNSS信号源情况下的时间抖动示意图。然后Thomas Kernen介绍了防止PTP时间源被篡改的策略。包括精准的振荡器，可追溯信号源和过滤错误配置或恶意的主机三个方面。

接着Thomas Kernen介绍了保护PTP负载的三种协议。（1）IEEE 1588-2008 Annex K ；（2）IEEE1588-NEXT；（3）Media Acess Control Security。其中第一个是现有的，而后面两个还没有发布。此外Thomas Kernen还讲述了IPV6在PTP安全的应用。

然后由Nikolaus Kero开始讲述下一部分：减少PTP堆栈中的安全风险。主要包含四个方面：（1）基础PTP特征；（2）可选的PTP协议特征应该被支持或限制；（3）增强的持续性能；（4）可扩展的滤波。接着又介绍了针对PTP消息的内部攻击媒介。

最后Thomas Kernen对上述内容进行了测试，在实验室环境中，模拟一个恶意主机对时间进行篡改，最后给出了测试结果，结果表明在经过滤波以后，被恶意主机篡改的时间可以被有效滤除。

最后附上演讲视频：

http://mpvideo.qpic.cn/0bf2reaa4aaal4ahx34spfpfbcodb2eqadqa.f10002.mp4?dis_k=678ec804db11db8c91076e76dd5c48c4&dis_t=1586935317