网络空间是建立在各种网络设备物理互通基础上的,通过TCP/IP等互联协议进行数据交换而构成的虚拟逻辑空间,并不具备欧式几何特征。而时空信息是各类网络信息具有的基础属性之一,传统互联网中无法充分使用网络信息所携带的时空信息。这一矛盾决定了传统互联网在信息路由、信息追溯和跟踪,以及通信效率等存在先天不足,在应用层面即表现为网络通信效率不高,易发生网络阻塞,网络信息安全性较差,容易发生信息泄露等问题。针对上述问题,本文在前人研究的基础上,尝试在不改变或最小改变现有网络物理连接等基础条件上,通过在个别节点上增加北斗高精度定位设备提高网络时间同步精度、优化信息路由方式,增加信息包时空戳等技术方法,在网络空间中建立具有欧式几何特征的精准时空基准,以期开辟一条解决网络空间信息安全的新的思路。全文的主要工作有:1、对互联网高精度时间同步关键进行了深入研究。主要是运用北斗精密单点定位技术为网络关键节点引入精准的位置信息,并实现高精度的时间同步,实现整网关键节点纳秒级的时间同步和厘米级的定位精度,为构建网络空间的精密时空基准打下基础。2、提出了在网络空间中按照空间位置信息的路由方法。提出将传统路由列表中的IP地址用精准空间位置信息进行辅助的方案,并给出了二维和三维模式下基于“空间地址”的最优路由选择方案;提出了通过欧式距离预测信息网络路径传播延迟的方法;提出了基于精准时空基准的网络负载动态分析模型,为网络负载均衡、智能路由提供参考依据。3、提出了一种对网络信息增加精准时空戳的方法,并在自定义的胖树拓扑结构中实现了标签添加和路径回溯。基于SDN的网络节点仿真攻击实验表明,引入精准时空基准后,可以准确找到受攻击节点的位置和时间段,可以有效解决常规网络只能确定攻击的时间段,不能确定受攻击的节点准确位置的问题。4、针对本文提出的理论方法,基于SDN构建了“网络警察”的仿真实验。针对不同路由处理的延迟和排队延迟环境,以及对时间和空间需求不同的实验方式,证明只有充分考虑时间和空间要求,才能实现对网络效率和安全性的整体提升。