面向电力信息物理系统的虚假数据注入攻击研究综述

论文摘要

随着电力信息通信技术的发展与应用,电力流与信息流深度融合,共同实现对系统的全景状态感知与控制决策,电力系统转变成典型的信息物理系统(Cyber physical system, CPS).开放的通信环境与复杂的信息物理耦合交互过程,使得信息安全风险成为影响电力系统安全稳定运行的重要因素.其中,虚假数据注入攻击(False data injection attack, FDIA)通过破坏网络数据完整性以干扰控制决策,是一种典型的网络攻击方式.本文针对面向电力CPS的虚假数据注入的攻击过程和防御手段进行了分析与总结.从攻击者视角分析了FDIA的攻击目标、策略及后果;从防御者视角总结了保护与检测环节中的各类方法;最后基于联合仿真技术,提出了针对虚假数据攻防过程建模和评估的电力CPS联合攻防平台.

论文目录

• 1 FDIA原理与建模方法
•   1.1 面向电力CPS的FDIA过程分析
•     1.1.1 针对通信传感网络的FDIA过程
•     1.1.2 针对电力控制系统的FDIA过程
•   1.2 虚假数据构建方法
•   1.3 FDIA影响后果分析
•     1.3.1 经济调度后果
•     1.3.2 安全控制后果
• 2 FDIA防御机理与建模方法
•   2.1 面向FDIA的检测方法
•     2.1.1 基于状态估计的检测方法
•     2.1.2 基于轨迹预测的检测方法
•     2.1.3 基于人工智能的检测方法
•   2.2 面向FDIA的保护方法
•     2.2.1 电网关键区域识别规划方法
•     2.2.2 电网关键区域攻防博弈方法
• 3 联合仿真技术在FDIA中的应用
•   3.1 联合仿真平台整体研究现状
•     3.1.1 联合仿真平台方案
•     3.1.2 基于硬件在环的网络实时联合攻防平台
•   3.2 FDIA中验证环境搭建
•     3.2.1 多种形式FDIA的实验复现策略
•     3.2.2 网络安全防御系统的构建
•     3.2.3 物理侧安全防护复现过程
• 4 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王琦,邰伟,汤奕,倪明

关键词: 信息物理系统,虚假数据注入,安全监控,联合仿真

来源: 自动化学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业,计算机软件及计算机应用

单位: 东南大学电气工程学院,南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司,国电南瑞科技股份有限公司,智能电网保护和运行控制国家重点实验室

基金: 国家重点研究发展计划(2017YFB0903000),国家自然科学基金(51577030,51707032),国家电网公司总部科技项目(针对网络攻击的电网信息物理系统协同运行态势感知与主动防御方法研究)资助~~

分类号: TP309;TM76

DOI: 10.16383/j.aas.2018.c180369

页码: 72-83

总页数: 12

文件大小: 1812K

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