大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
一、简介
1.作用
NTP协议是从时间协议(Time Protocol)和ICMP时间戳报文(ICMP TimeStamp Message)发展而来，专为提升准确性和健壮性而设计，理论上精度可以达到十亿分之一秒。
NTP协议用于分布式时间服务器与客户端之间，实现客户端与服务器之间的时间同步，使网络内所有设备的时钟基本保持一致。
NTP协议通过UDP协议进行传输，使用的端口号是123。
2.特征
NTP提供准确的时间，首先需要准确的时间来源，这时间应当是国际标准时间UTC。NTP获取UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，或者通过互联网获取。这样确保了时间源的准确性和可靠性。时间按照NTP服务器的等级传播。根据离外部UTC源的距离，所有服务器被划分为不同的Stratum(层)。Stratum-1位于顶层，直接连接外部UTC源，Stratum-2从Stratum-1获取时间，Stratum-3从Stratum-2获取时间，以此类推，但Stratum层的总数限制在15层以内。所有这些服务器在逻辑上形成阶梯式的架构相互连接，而Stratum-1的时间服务器是整个系统的基础。
计算机主机通常连接到多个时间服务器，通过统计学算法过滤来自不同服务器的时间，以选择最佳的路径和来源来校正主机时间。即使在长时间无法与某一时间服务器联系的情况下，NTP服务依然能够有效运行。
为了防止时间服务器遭受恶意攻击，NTP采用了认证(Authentication)机制，检查对时的信息是否确实来自所声称的服务器，并检查资料的返回路径，以提供抗干扰的保护机制。
二、报文
1.报文格式
2.报文字段
| 字段名 | 长度 | 含义 |
|---|---|---|
| LI(Leap Indicator) | 2比特 | 这是一个两位的代码，表示在NTP时间标尺中将要插入的下一跳情况。值为“11”时表示告警状态，时钟不能被同步。 |
| VN(Version Number) | 3比特 | NTP的版本号。 |
| Mode | 3比特 | NTP的工作模式。不同值表示的含义如下：0：reserved，保留。1：symmetric active，主动对等体模式。2：symmetric passive，被动对等体模式。3：client，客户模式。4：server，服务器模式。5：broadcast，广播模式。6：reserved for NTP control messages，NTP控制报文。7：reserved for private use ，内部使用预留。 |
| Stratum | 8比特 | 时钟的层数，定义了时钟的准确度。层数为1的时钟准确度最高，从1到15依次递减。 |
| Poll Interval | 8比特 | 轮询时间，即发送报文的最小间隔时间。 |
| Precision | 8比特 | 时钟的精度。 |
| Root Delay | 32比特 | 到主参考时钟的总往返延迟时间。 |
| Root Dispersion | 32比特 | 本地时钟相对于主参考时钟的最大误差。 |
| Reference Identifier | 32比特 | 标识特定参考时钟。 |
| Reference Timestamp | 64比特 | 本地时钟最后一次被设定或更新的时间。如果值为0表示本地时钟从未被同步过。 |
| Originate Timestamp | 64比特 | NTP报文离开源端时的本地时间。 |
| Receive Timestamp | 64比特 | NTP报文到达目的端的本地时间。 |
| Transmit Timestamp | 64比特 | 目的端应答报文离开服务器端的本地时间。 |
| Authenticator | 96比特 | (可选)验证信息。 |
三、安全问题
1.可导致Windows拒绝服务
该漏洞可能导致NTP守护进程崩溃，并触发Windows系统拒绝服务。
“漏洞使得未经授权的用户可以通过构造的UDP包使ntpd崩溃，导致空指针引用。”Stubman在周一的公告中写道。
“根据NTP.org，如果启用了trap服务，攻击者就能通过特别构造的数据包导致空指针引用、ntpd崩溃，进而导致服务器拒绝服务。这个漏洞仅影响Windows服务器。”卡内基梅隆大学软件工程学院CERT发布的漏洞记录VU#633847中提到。
Stubman发布了针对这一漏洞的PoC。理论上，任何人都可以通过构造数据包使Windows服务器崩溃。
“NTP用户应该立即采取行动确保NTP守护进程不受攻击。用户可以借此机会通过BCP38部署Ingress和Egress过滤。ntp-4.2.8p9已于11月21日发布，新版本修复了1个高危漏洞，2个中危漏洞，2个中低危漏洞和5个低危漏洞，还修复了28个bug和其他一些改进。”
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