论文摘要
随着社会的发展,信息化、网络化和智能化已经成为时代的主流,并且影响人类社会的生活、生产和管理方式。信息化的日渐完善将计算、通信和控制技术不断结合,使物理空间、信息空间和人类社会三元空间实现了互联互通,继而出现了三元空间深度融合的信息物理系统(Cyber Physical Systems,CPS)。鉴于网络的存在,CPS常常呈现出开放性的特点,同时也会带来许多潜在安全威胁,其中恶意网络攻击的存在,增加了安全估计算法设计的难度,甚至会使CPS的可靠运行无法保证。因此,本文针对CPS中存在的上述问题,研究了网络攻击建模、状态估计算法和防御策略设计。具体研究内容概述如下:首先,研究了CPS遭受到拒绝服务攻击(Denial-of-Service Attack,DoS Attack)时,网络攻击建模和系统防御策略设计问题。考虑攻击者和防御者均是能量受限的情况下,基于博弈论理论描述防御者和攻击者之间的交互决策,并采用矩阵博弈方法求得纳什均衡解,进一步获得通讯信道的递包率。然后,将该研究方法推广到多子系统构成的CPS,分别得到防御者和攻击者的最优防御策略和最优攻击策略。其次,研究了节点间具有耦合关系的CPS中的安全估计问题。利用无偏最小方差估计算法,估计各节点的状态及节点间的耦合关系。同时,考虑智能传感器到远程估计器间通信信道容易遭受到可自适应调整传输功率的智能干扰攻击,设计了攻击者和防御者的收益函数并建立斯坦伯格博弈框架来描述双方的交互决策,进而得到双方的最佳响应策略和防御策略,并且给出斯坦伯格均衡解的存在性和唯一性的证明。最后,研究了存在未知输入和智能干扰攻击情况下的CPS安全估计问题。智能传感器通过检测到的测量信息,基于无偏最小方差估计理论得到局部最优状态估计。同时为了节省通讯成本,设计了基于事件触发机制的远程状态估计器,并采用斯坦伯格博弈理论建立智能干扰攻击者和智能传感器之间的交互决策,进而得到双方的最佳响应策略和防御策略。最后,给出了存在未知输入和智能干扰攻击下系统稳定的充分条件。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 张会霞
导师: 李丽
关键词: 信息物理系统,安全估计,拒绝服务攻击,智能干扰攻击,博弈论
来源: 燕山大学
年度: 2019
分类: 基础科学,信息科技
专业: 数学,互联网技术
单位: 燕山大学
分类号: TP393.08;O225
DOI: 10.27440/d.cnki.gysdu.2019.000819
总页数: 74
文件大小: 764K
下载量: 104
相关论文文献
- [1].电网信息物理系统网络安全风险分析与防护对策[J]. 通信电源技术 2020(03)
- [2].混合攻击下时变信息物理系统的有限时域H∞控制(英文)[J]. 控制理论与应用 2020(02)
- [3].面向综合能源的信息物理系统体系架构及应用[J]. 电力建设 2020(04)
- [4].电力信息物理系统建模与控制研究综述[J]. 上海电力大学学报 2020(02)
- [5].考虑可观测性的电力信息物理系统级联故障分析方法[J]. 供用电 2020(04)
- [6].信息化技术在物理教学中的应用——评《应用信息物理系统》[J]. 中国科技论文 2020(05)
- [7].信息物理系统软件设计自动化专题前言[J]. 软件学报 2020(06)
- [8].智能网联汽车信息物理系统参考架构1.0发布[J]. 智能网联汽车 2019(06)
- [9].电网信息物理系统分析与控制的研究进展与展望[J]. 中国电机工程学报 2020(18)
- [10].基于信息物理系统的智能焊接系统设计[J]. 机电信息 2020(30)
- [11].信息物理系统安全威胁与解决措施[J]. 中国新通信 2018(23)
- [12].信息物理系统在工业4.0中的应用探究[J]. 通讯世界 2019(01)
- [13].信息物理系统威胁与攻击建模[J]. 自动化博览 2018(S2)
- [14].信息物理系统——工业4.0时代智能制造的基础[J]. 智慧工厂 2019(01)
- [15].煤矿信息物理系统场景感知自配置与优化策略研究[J]. 煤炭科学技术 2019(04)
- [16].“信息物理系统理论、方法及应用”专栏序言[J]. 控制与决策 2019(11)
- [17].数字孪生与信息物理系统——比较与联系[J]. Engineering 2019(04)
- [18].信息物理系统安全威胁与防护措施[J]. 科技传播 2018(04)
- [19].面向智慧城市的数据驱动信息物理系统安全威胁分析模型与方法[J]. 计算机系统应用 2018(07)
- [20].《信息物理系统发展白皮书》专家研讨会在北京召开[J]. 电信工程技术与标准化 2017(02)
- [21].《信息物理系统白皮书(2017)》解读(下)[J]. 信息技术与标准化 2017(05)
- [22].基于社会信息物理系统的智慧制造资源组织模式[J]. 中国科技论坛 2017(07)
- [23].征稿启事[J]. 电力工程技术 2017(04)
- [24].“工业4.0”制造模式下面向云服务的信息物理系统参考架构研究[J]. 现代制造工程 2017(08)
- [25].征稿启事[J]. 电力工程技术 2017(05)
- [26].特约主编寄语[J]. 中国电机工程学报 2016(06)
- [27].信息物理系统发展论坛成立[J]. 信息技术与标准化 2016(10)
- [28].决胜未来,构建“工业4.0”的信息物理系统网络平台[J]. 上海企业 2014(12)
- [29].信息物理系统和工业4.0[J]. 智能制造 2015(09)
- [30].浅谈信息物理系统在现实应用中的安全性[J]. 高考 2018(06)