检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：姜乔木浙江大学

学位级别：博士

随着信息技术的快速发展和网络规模的持续扩大,大规模的分布式网络架构在近年来受到了广泛的关注。分布式估计是大规模分布式网络最重要的应用之一,如何保证分布式估计过程的安全性已成为网络安全领域的一个研究热点。由于网络的开放特... 详细信息

随着信息技术的快速发展和网络规模的持续扩大,大规模的分布式网络架构在近年来受到了广泛的关注。分布式估计是大规模分布式网络最重要的应用之一,如何保证分布式估计过程的安全性已成为网络安全领域的一个研究热点。由于网络的开放特性,攻击者可以在分布式估计的执行过程中发起错误数据注入攻击(False Data Injection Attack,FDIA)。论文围绕大规模网络分布式估计中的FDIA及其防御方法展开研究。针对两种网络架构下的四种分布式估计场景,论文研究了分布式估计过程中潜在的FDIA风险、FDIA的检测与防御方法。论文的主要研究成果包括:(1)在分布式网络参数估计场景下,论文研究了分布式智能电网状态估计和分布式网络丢包层析中的FDIA及其防御方法。针对分布式智能电网状态估计,为了解决现有的实时FDIA检测机制中估计残差协方差矩阵不满秩的问题,论文采用估计残差预白化方法压缩估计残差的维度,使融合中心可以计算预白化后估计残差的概率密度函数。针对分布式网络丢包层析,论文采用不良数据处理(Bad Data Processing,BDP)机制评估测量数据的异常程度,并去除异常的测量数据,从而减轻异常测量数据对估计性能的影响,提高层析结果的可靠性。论文利用测量数据中的“非冗余测量值”设计了一种针对分布式网络丢包层析的隐秘型灰洞攻击策略,并提出了相应的防御方法,通过消除测量模型中的“非冗余测量值”,破坏灰洞攻击的隐秘性,使BDP机制可以检测并去除受到攻击的测量值。研究结果表明,所提出的FDIA防御机制可以有效对抗隐秘型灰洞攻击,同时降低网络丢包层析的误差。(2)在分布式网络拓扑估计场景下,论文研究了网络拓扑估计过程中潜在的FDIA及其防御方法。首先,从攻击者角度,论文设计了一种FDIA策略,恶意节点通过选择性地延迟转发数据包,在端到端传输时延测量值中注入预先设计的错误数据,使网络拓扑估计结果出错。研究结果表明,恶意节点可以通过调整攻击参数发起五种不同类型的FDIA,降低网络拓扑估计正确概率。然后,论文采用皮尔逊拟合优度检验技术,提出了一种FDIA检测方法,并给出了FDIA检测方法的理论性能。研究结果表明,所提出的FDIA检测方法可实现较高的FDIA检测概率,同时保证较低的虚警概率。(3)在一致性分布式参数估计场景下,论文研究了FDIA检测中的融合权重矩阵信息获取方法,并分析了融合权重矩阵信息对隐秘型FDIA及其防御方法的作用。在网络中存在多个相互合作的恶意节点的条件下,提出了一种一致性分布式参数估计的融合权重矩阵估计方法,并设计了一种利用融合权重矩阵信息的隐秘型FDIA策略。通过在发往邻居节点的信息中注入恶意数据,恶意节点可以使正常节点的估计结果收敛于一个错误值。针对存在的FDIA,论文提出了一种实时FDIA检测机制,其中的关键步骤是设计一种基于空间差分统计量的融合权重矩阵特征值估计方法,用于构建相邻节点的实时特征统计量。基于所提出的实时FDIA检测机制,论文给出了maximum-degree准则和Metropolis准则下可对抗FDIA的融合权重系数。研究结果表明,所提出的实时FDIA检测机制可以达到较高的攻击检测概率,同时保持较低的虚警概率。(4)在一致性+新息分布式滤波场景下,论文研究了大功率系统噪声的处理方法和FDIA防御方法。首先,论文利用柯西-施瓦茨不等式改进了估计误差协方差矩阵上界的推导方法,并且证明了改进后的估计误差协方差矩阵上界更紧。其次,针对由网络内部恶意节点发起的FDIA,提出了一种基于本地卡尔曼滤波的FDIA检测方法。节点利用本地卡尔曼滤波结果构建测量数据和状态参数的基准值,通过计算接收数据与相应基准值之间的归一化偏差,判断接收数据是否遭受FDIA。最后,论文给出了可对抗FDIA的次优融合权重系数设计方法,并且证明了在次优融合权重系数下滤波误差的收敛性。上述研究成果可以为大规模网络分布式估计的应用提供理论指导与技术支撑。

关键词：大规模分布式网络分布式估计错误数据注入攻击隐秘型攻击策略攻击检测与防御方法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于部分配置信息的错误数据注入攻击

引用

微电子学与计算机 2014年第2期31卷 85-89,93页

作者：李勒洪爽俊张驰中国科学技术大学电子工程与信息科学系安徽合肥230027

分析了电力系统配置矩阵,并提出了基于部分配置信息的的错误数据注入攻击,使得攻击者的第一个攻击需求也是最强的一个攻击需求得到了大幅度的减弱.最后通过对IEEE测试系统进行仿真分析,验证了方案的有效性和可行性.

关键词：电力系统状态估计错误数据注入攻击信息物理融合系统安全信息战

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

智能电网中面向错误数据注入攻击的移动目标防御研究

智能电网中面向错误数据注入攻击的移动目标防御研究

引用

作者：张镇勇浙江大学

学位级别：博士

智能电网是现代社会最重要的基础设施之一。为实现对电力系统的广域感知和自动智能操作,智能电网引入了大量先进的信息通信技术。然而,随着智能电网的通信网络逐步与开放网络Internet的互连互通(如国家电网提出的“泛在电力物联网”的概... 详细信息

智能电网是现代社会最重要的基础设施之一。为实现对电力系统的广域感知和自动智能操作,智能电网引入了大量先进的信息通信技术。然而,随着智能电网的通信网络逐步与开放网络Internet的互连互通(如国家电网提出的“泛在电力物联网”的概念),潜在的网络攻击对智能电网的安全运行造成了很大威胁。在智能电网中,由传感设备和通信网络构成的电力监控系统可实现对系统运行状态的实时监测和控制,其中,状态估计是获取准确可靠的电网运行数据的基础。但是,由于状态估计依赖从现场侧上传给控制中心的测量值,在远程通信过程中,测量值可被潜伏在通信网络中的攻击者所篡改,导致状态估计结果出错,影响系统操作员对当前电网真实运行状态的判定,进而扰乱电网的实时调控。因此,亟需围绕智能电网状态估计的安全性问题展开研究。本文首先从攻击者角度分析智能电网状态估计所面临的威胁,进而设计主动防御策略—移动目标防御(Moving Target Defense,MTD)以增强状态估计的安全性。本文主要工作及贡献如下:·本文设计了零参数信息错误数据注入攻击(Zero-Parameter-Information False Data Injection Attacks,ZFDIA)。与传统错误数据注入(False Data Injection,FDI)攻击不同,ZFDIA的设计仅需攻击者获知输电网络的拓扑信息,而无需任何输电线路的参数信息。·本文分析了MTD的完备性和局限性。经证明,若所构造的MTD具有完备性,则防御系统必须满足:输电网络中的输电线路条数不能少于系统状态数量n的两倍;且超过n条输电线路的参数被扰动,而这些被扰动输电线路可覆盖输电网络中的所有节点。本文进一步分析了输电线路参数扰动比值对隐蔽性FDI攻击空间的影响,进而提出MTD的优化部署方案。·本文分析了MTD构造与FDI攻击检测之间的内在关系。为尽可能地减少可被攻击者篡改的测量值数量,本文设计了启发式算法以计算近似最优的MTD部署方案。进一步地,本文在时间尺度上协同设计连续多个输电线路扰动方案,以提升MTD在检测FDI攻击方面的性能。·本文设计了最小成本MTD。首先,本文提出k-secure指标来量化MTD的保护等级,与现有指标相比,该指标可准确反映MTD在抵御FDI攻击方面的性能。进一步地,在给定被保护节点的情形下,本文提出快速算法以求解MTD的最优部署方案,以最小化设备成本。另外,为满足防御系统不同的设计需求,本文提出两种策略以实现激活MTD所需的系统操作成本为零。·本文证明了 MTD的隐蔽性与系统拓扑、输电线路参数扰动比值及攻击者知识密切相关。从攻击者角度,本文证明了,仅当攻击者获知部分系统知识时,其才能检测出MTD。从防御者角度,本文联合设计MTD与测量值保护策略以实现具有隐蔽性的MTD,该隐蔽性MTD不受系统潮流变化、攻击者知识和输电线路参数扰动比值的影响,且可增强MTD抵御FDI攻击的能力。

关键词：智能电网状态估计错误数据注入攻击移动目标防御优化设计防御成本隐蔽性

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

智能电网状态估计中错误数据注入攻击检测与防御方法

智能电网状态估计中错误数据注入攻击检测与防御方法

引用

作者：裴超中国科学院大学

学位级别：博士

智能电网通过使用先进的信息、通信和网络技术采集、处理大量的信息，以提高电网内能源分配和管理的有效性、鲁棒性、经济性和可持续性，但是这些先进技术的引入也使智能电网遭受攻击的可能性大大提高。为了保证智能电网可靠稳定地运行... 详细信息

智能电网通过使用先进的信息、通信和网络技术采集、处理大量的信息，以提高电网内能源分配和管理的有效性、鲁棒性、经济性和可持续性，但是这些先进技术的引入也使智能电网遭受攻击的可能性大大提高。为了保证智能电网可靠稳定地运行，准确的状态估计至关重要。然而，面向状态估计的错误数据注入攻击FDIA(FalseDataInjectionAttacks)可以逃避常规的不良数据检测机制，并可以在被估计的状态变量中引入任意的误差，从而严重影响电网后续的功能和操作。因此，对于智能电网中错误数据注入攻击检测和防御方法的研究，是保证智能电网在线安全分析、可靠运行的关键。　　FDIA的应对方式包括两个方面，一方面需要在攻击发生前预先对智能电网进行防御，另一方面需要在攻击发生后及时地对其进行检测和辨识。针对智能电网中FDIA的检测和防御方法研究，目前存在以下问题:(1)在智能电网安全防御中，采用加密手段保护电表测量值是一种常见的安全防御方式，如何平衡网络的通信效率和信息安全需求至关重要。(2)智能电网中FDIA的防御也可采用部署相量测量单元(PhasorMeasurementUnit，PMU)的方式保证电网的全网可观性，继而保证安全性，但大量部署PMU会增加防御成本。因此，在保证智能电网安全性和可观性条件下，如何最优部署PMU也是一个重要问题。(3)在FDIA发生后，现有的静态状态估计检测方法失效，如何研究有效的FDIA攻击检测方法亟待解决。(4)基于数据驱动的FDIA攻击检测方法仍存在检测率低，误警率高等问题，如何进一步提升攻击检测性能也是一个相当重要的问题。本论文的具体研究内容如下:　　(1)智能电网轻量级分组密码安全性和通信效率性能分析。通过加密措施保护智能电网必要测量值集合可以有效防御错误数据注入攻击。针对智能电网安全防护中面临的信息安全性和通信效率之间的矛盾，分析了现有轻量级加密算法的安全性和通信性能;基于统一的嵌入式平台，通过与高级加密标准(AdvancedEncryptionStandard,AES)加密算法的对比，评估了分组大小、密钥长度和轮函数对加密函数的影响，以及加密算法的内存占用量、加密速度和综合指标等性能;并基于雪崩效应，进一步比较了密码在抵御攻击方面的能力。　　(2)基于PMU部署的错误数据注入攻击防御算法。部署先进的相量测量单元PMU可以直接监测电网状态变量，提出将安全性、可观测性和系统雅克比矩阵之间建立数学关系。本文提出一种新型混合攻击方案，该混合攻击可以在PMU部署过程中轻松攻击连接度较小的母线，攻击成本低，并且使得已有基于贪心策略的PMU部署算法无法防御。其次，为应对该新型混合攻击，本文提出一种基于PMU预部署的贪心算法PDPG。所提出的防御机制具有如下优点，首先覆盖并监测电网中的脆弱母线，迫使攻击者在PMU部署过程中增加其攻击成本，并可以在部署迭代过程中最大限度的保护状态变量。实验结果验证了所提攻击算法和防御算法的有效性。　　(3)基于估计偏差的错误数据注入攻击检测算法。针对传统加权最小二乘估计器对于FDIA存在检测失效的问题，通过融合并考虑智能电网内部状态变量的迁移和变化，提出一种基于鲁棒卡尔曼估计器和加权最小二乘估计器的FDIA检测算法。鉴于加权最小二乘估计器对于FDIA检测失效的本质是其为离散时间断面的静态状态估计，所以在保留原有加权最小二乘估计器的同时，引入了一个额外的鲁棒卡尔曼估计器，从而使得控制中心并行运行两个状态估计器。通过使用检测阈值检查两个估计器估计量的偏差，可以有效地检测FDIA。实验结果验证了所提算法对FDIA检测的有效性，同时分析并验证了不同攻击强度和噪声对检测性能的影响。　　(4)基于典型变量分析的错误数据注入攻击检测算法。针对已有检测算法仅考虑在每个独立采样时刻受基尔霍夫定律约束的测量值间的互相关性，忽略了连续时刻测量值间由于明显时间序列特性所存在的自相关性的不足，提出一种基于典型变量分析的FDIA实时检测算法，以从统计相关性分析的角度区分正常测量值和被攻击测量值。所提算法在直流场景下，相比基于实时主成分分析的检测方法提高了检测效率。其次，研究并扩展所提算法在非线性交流估计场景中的检测性能。在交流场景下，研究攻击构建和检测与直流场景的差异性，利用核密度估计方法来确定非正态分布下的检测阈值。所提算法在交流场景下对脆弱母线和非脆弱母线均有较好检测性能，响应速度快，并相比于Kullback-Leibler距离（Kullback-Leibler-Distance,KLD）的检测算法提高了检测性能。

关键词：智能电网状态估计错误数据注入攻击攻击检测攻击防御

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

过程控制系统错误数据注入攻击检测系统研究

过程控制系统错误数据注入攻击检测系统研究

引用

作者：王金焕北方工业大学

学位级别：硕士

过程控制系统(PCSs,Process Control Systems)是现代工业自动化的一个重要领域,互联网等现代网络技术的引入,使得原本物理隔绝的PCSs失去了免遭网络攻击的"天然屏障",同时又缺乏对数据信息完整性,机密性的保护,导致PCSs的信... 详细信息

过程控制系统(PCSs,Process Control Systems)是现代工业自动化的一个重要领域,互联网等现代网络技术的引入,使得原本物理隔绝的PCSs失去了免遭网络攻击的"天然屏障",同时又缺乏对数据信息完整性,机密性的保护,导致PCSs的信息安全事件频繁发生。错误数据注入(FDI,False Data Injection)攻击是近几年针对过程控制系统的新型攻击,也是目前黑客攻击的主流手段之一。从某种程度来说,其威胁级别高于其他各类攻击手段,且一般的防御措施不能对这类错误数据注入攻击进行有效的防御。因此,对于过程控制系统FDI攻击的检测系统研究具有十分重要的意义。本文设计了基于多元统计法的入侵检测系统(IDS,Intrusion Detection System)用来检测针对过程控制系统的FDI攻击。首先,本文分析了过程控制系统信息安全的研究现状,并建立了以田纳西伊斯曼(Tennessee-Eastman,TE)过程为作用对象的FDI攻击模型。其次,将FDI攻击模型应用到TE过程控制系统,验证攻击模型的有效性,设计了一种基于主元分析(PCA,Principle Component Analysis)法的入侵检测系统对系统数据进行监测,再利用贡献率图的方法确定攻击源的位置。PCA是目前广泛应用于过程监控的数据驱动方法,其优势是该方法不依赖于系统模型。为了提高数据检测的准确性及系统的响应速度,提出了核主元分析(KPCA)法的入侵检测系统。最后,由于小波分析法能够很好的描述信号的非平稳性,能够从信号中提取有效信息,为了降低IDS的漏报率与误报率,采用小波分析法对系统信号进行去除噪声处理,再结合基于KPCA法的入侵检测系统对系统进行实时监测,保障系统安全运行。

关键词： PCSs 错误数据注入攻击入侵检测 PCA KPCA 小波分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于概率统计的错误数据注入攻击

引用

信息安全与通信保密 2013年第7期11卷 61-64,68页

作者：李勒洪爽俊张驰中国科学技术大学电子工程与信息科学系安徽合肥230027

信息战的威胁越来越被大家所重视。错误数据注入攻击,通过危害电力系统状态估计,给电力系统的安全和可靠运行产生了巨大的威胁。然而它也给攻击者提出了很高的要求。从降低错误数据注入攻击条件出发,构建了基于概率统计的错误数据注入... 详细信息

信息战的威胁越来越被大家所重视。错误数据注入攻击,通过危害电力系统状态估计,给电力系统的安全和可靠运行产生了巨大的威胁。然而它也给攻击者提出了很高的要求。从降低错误数据注入攻击条件出发,构建了基于概率统计的错误数据注入攻击。该方案允许攻击者在只能操纵一个电表测量值的情况下仍可以发起影响弱化的错误数据注入攻击。随着可操纵的测量值数增加,攻击影响逐渐增大,并最终与原始方案无缝衔接。最后通过仿真分析,验证了方案的有效性和可行性。

关键词：电力系统状态估计错误数据注入攻击信息战信息物理融合系统安全

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于DeepWalk算法的电力系统错误数据注入网络攻击分类方法

引用

电力自动化设备 2023年第3期43卷 166-171页

作者：连祥龙钱瞳张银唐文虎华南理工大学电力学院广东广州510641

为了准确、有效地识别错误数据注入攻击(FDIA)对电网造成危害的严重程度,提出了基于DeepWalk算法的FDIA分类新方法。根据FDIA的特点,构建电力系统的响应模型;提出批量随机边删减策略,将响应模型生成的攻击数据构造为攻击场景图;采用Deep... 详细信息

为了准确、有效地识别错误数据注入攻击(FDIA)对电网造成危害的严重程度,提出了基于DeepWalk算法的FDIA分类新方法。根据FDIA的特点,构建电力系统的响应模型;提出批量随机边删减策略,将响应模型生成的攻击数据构造为攻击场景图;采用DeepWalk算法将攻击场景图中的节点映射为低维向量,并将其作为机器学习算法的输入对FDIA进行分类。以遭受FDIA的IEEE 39节点系统为例进行仿真,结果表明所提方法可以根据FDIA对电网造成危害的严重程度准确、有效地对FDIA进行分类。

关键词：电力系统网络攻击错误数据注入攻击 DeepWalk算法节点分类

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

工业控制系统信息安全问题的研究

工业控制系统信息安全问题的研究

引用

作者：陈聪中国科学院大学

学位级别：博士

当今，随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的工业控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化、信息化和自动化的方向高速发展，互联网及其相关技术在工控系统中得以广泛应用。由于日益增长的对无处不在的计算服务... 详细信息

当今，随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的工业控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化、信息化和自动化的方向高速发展，互联网及其相关技术在工控系统中得以广泛应用。由于日益增长的对无处不在的计算服务和位置无关的信息通信技术(ICT)资源的访问需要和对各类远程设备的高度依赖，在没有足够的安全防护机制的情况下，工业控制系统（简称工控系统）越来越多地连接到各种桌面和业务计算系统(DBCS)以及局域网甚至互联网。于是，原本封闭、独立的工控系统迅速地走向开放、互联，因此工控系统信息安全问题日益突出，特别是自2010年“震网”事件以来全球范围内不断出现的工控安全事件，敲响了工控系统信息安全问题的警钟，同时也引起国内外学者和工业界的广泛关注。　　本文将对工控系统相关安全问题进行研究，具体内容如下:　　1.文章的第一部分工作是关于工控系统主机安全防护的研究。传统的工控系统在设计之初，重点考虑系统的可靠性和物理安全问题，众多工控安全案例中，几乎没有任何信息安全考虑的工控系统在网络攻击中十分的脆弱，其后果也几乎是灾难性的。作为一个异构的分布式控制系统，如果所有的操作都由一个单独的节点（如唯一的控制主机）决定，那么一旦该节点遭受攻击或被入侵，会导致整个区域网络或整个控制系统的安全问题。因此关键性敏感信息的存储和操作需要多个节点合作来共同决策是一个很好地解决办法。本文提出基于门限签名的解决方案，通过在主机和设备之间引进门限签名技术，采用多台主机联合决策的方法，保护关键性敏感信息的存储、传输和应用等操作，进而提高系统对网络攻击的容忍度，提高系统的安全性和可靠性。　　2.文章的第二部分为工控系统设备安全防护研究方面。工业过程控制问题中状态估计是非常重要的过程。状态估计过程的输入为从工业现场获取的测量量，输出即为系统的状态变量，是系统状态的重要表征，同时也是控制和管理过程中各类应用的原始数据来源，是系统正常运行的重要参数。虽然当今的工控系统中，都设置了错误数据检测(BBD)机制，但已经研究证明，在获知系统拓扑、配置和获取系统一定历史数据的情况下，可以成功构造一类能够逃过现有BBD机制的错误数据注入攻击。因此，本文针对状态估计过程中的错误数据注入攻击，应用博弈论中的最后要价仲裁模型，提出了一个防护框架，并通过MATLAB仿真实验对该框架的可用性和有效性进行了验证。该框架能够有效的缓减错误数据注入带来的安全威胁，同时保证状态估计的准确性，弥补现有的错误数据检测机制的不足，进而提高系统对于错误数据注入攻击的容忍度，为工控系统的安全性改进提供了一种新的可行的方向。　　3.文章的第三部分工作是在第二部分工作的基础之上，考虑更为实际的情况下提出的安全防护策略。之前的相关研究，往往有一个很强的假设，即一些设备或信息（如传感器或测量量）能够被完全防护，以至于无论攻击者能力多强都不可能被攻破。但是，在实际的应用场景中，敌手能够掌握和支配的用于攻击的计算、被攻击对象相关拓扑等信息是有限的，且系统防御的预算，如计算资源、能量等，也是有限的。敌手会选择最容易攻击的状态变量进行攻击，而防御者也会尽量为更重要的测量量分配更多的防御预算来提高整体防护能力。因此，在实际场景中，敌手发起攻击的成功与否只取决于系统对该受攻击对象所分配的防护预算情况。在此前提和分析的基础上，本文提出了一个基于博弈论中公财问题模型的解决框架，用于对系统防御的预算进行更为有利的分配设计，并通MATLAB仿真实验验证了该方案的可用性和有效性。该策略能够用于保护状态估计过程的准确性，缓减或消除错误数据注入攻击对工控系统状态估计过程的影响，提高系统对于网络攻击的容忍度，进而提高工控系统的安全性和可靠性。

关键词：工业控制系统信息安全门限签名错误数据注入攻击博弈论

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于攻击检测与补偿的安全分布式电压调度控制

引用

控制工程 2024年第12期31卷 2244-2249页

作者：金学奇张静由甲川郑文喆方崇荣国网浙江电力调度控制中心浙江杭州310007 国网浙江省电力有限公司培训中心浙江杭州310072 上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系上海200240

搭建电网仿真安全测试平台是推进电网安全建设的重要方式。为推进电网仿真安全测试平台的攻防能力建设,针对分布式电压调度控制系统的错误数据注入攻击提出一种基于检测与补偿的安全电压调控算法,用以保障分布式电压调度控制的安全性。... 详细信息

搭建电网仿真安全测试平台是推进电网安全建设的重要方式。为推进电网仿真安全测试平台的攻防能力建设,针对分布式电压调度控制系统的错误数据注入攻击提出一种基于检测与补偿的安全电压调控算法,用以保障分布式电压调度控制的安全性。首先,基于分布式系统中的两跳信息设计了恶意数据检测方法,用于检测邻居发电站是否遭受错误数据注入攻击;其次,基于上述检测结果,提出了安全补偿算法,该算法利用正常发电站动态补偿受攻击发电站对系统电压的影响,以保证电压稳定与电网系统安全;最后,开展了一系列仿真测试实验来验证所提算法的性能。实验表明,所提出的安全分布式电压调控算法能有效检测错误数据注入攻击,并在部分发电站受到错误数据注入攻击时保障电压安全。

关键词：分布式电压控制系统检测与补偿错误数据注入攻击

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

对抗网络中安全的分布式自适应扩散估计算法研究

对抗网络中安全的分布式自适应扩散估计算法研究

引用

作者：宋超浙江大学

学位级别：硕士

随着无线网络的应用、芯片集成度的提高与计算能力的增强、以及信号处理技术的进步,基于无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)的分布式信息处理技术受到学者与产业界的关注,成为了研究热点。分布式自适应算法因结构简单且易于实... 详细信息

随着无线网络的应用、芯片集成度的提高与计算能力的增强、以及信号处理技术的进步,基于无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)的分布式信息处理技术受到学者与产业界的关注,成为了研究热点。分布式自适应算法因结构简单且易于实现的特性,被广泛地应用于解决分布式参数估计的问题。分布式自适应网络是由一组具有数据处理和通信能力传感器节点组成,通过自适应算法和节点间协作进行目标参数的估计。但是,由于网络开放性和节点间的协作特性,分布式信息处理易遭遇网络攻击,其中错误数据注入攻击(False Data Injection Attack,FDIA)是最典型的攻击之一。对抗网络是指存在攻击者的网络,当网络遭遇错误数据注入攻击时,网络中的节点将不能正确地执行参数估计任务,从而得到一个错误的目标参数估计结果。因此,论文研究分布式网络中的安全分布式自适应估计算法。论文首先分析了错误数据注入攻击对扩散最小均方(Diffusion Least Mean Square,DLMS)算法的估计性能的影响,推导了对抗网络环境下稳态均方偏移(Mean Square Deviation,MSD)的表达式。研究结果表明,传统的DLMS算法在有恶意节点发起攻击的情况下估计性能会严重恶化。针对存在错误数据注入攻击条件下DLMS算法估计性能严重恶化的问题,论文提出了一种基于自适应聚类的安全DLMS(Adaptive-Clustering-based Secure DLMS,ACS-DLMS)算法。在所提出的ACS-DLMS算法中,节点在接收到邻居节点的非协作估计值中找到一个可靠的参考值,设计了一种以最小化瞬时MSD为目标和以参考值为基准的自适应聚类融合准则。为了使算法对错误数据注入攻击有更好的鲁棒性,提出了一种基于最小化节点本地代价函数的数据丢弃策略。仿真结果表明,ACS-DLMS算法在对抗网络中有良好的估计性能,较好地实现了安全性和估计精度的折中。为了解决自适应聚类融合策略在对抗网络中收敛速度较慢的问题,论文提出了一种基于信任机制的安全DLMS(Trust-based Secure DLMS,TS-DLMS)算法。在所提出的TS-DLMS算法中,节点利用本地非协作估计值构造阈值检测邻居节点数据是否存在异常,并设计了一种自适应阈值更新规则。同时,为了更好地跟踪节点的行为,减小虚警检测对估计性能的影响,提出了一种基于异常数据检测结果和数据偏差的信任评价机制,并依据邻居节点的信任值相应地调整融合权重。仿真结果表明,在错误数据注入攻击下TS-DLMS算法有更好的稳态估计性能,且鲁棒性较好。论文提出的两种分布式自适应扩散估计算法,有效地阻止了错误数据在网络中的传播,在存在错误数据注入攻击的对抗网络环境中有较好的应用前景。

关键词：无线传感网络分布式参数估计自适应算法扩散最小均方算法错误数据注入攻击

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：