本文關(guān)鍵詞：油氣集輸SCADA安全防御解析型因素神經(jīng)元模型研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(Supervisory Control And Data Acquisition, SCADA)系統(tǒng),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于油氣集輸領(lǐng)域,尤其是大規(guī)模油氣集輸管網(wǎng)。過去,油氣集輸SCADA系統(tǒng)一直處于封閉的環(huán)境中,安全風(fēng)險相對較低。隨著近幾年敵對國家和集團(tuán)出于經(jīng)濟(jì)、政治和軍事目的對能源SCADA系統(tǒng)的攻擊頻發(fā),油氣集輸SCADA系統(tǒng)作為國家重大基礎(chǔ)設(shè)施和能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,面臨著嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn)。 本論文的研究是國家自然科學(xué)基金項目“基于FNN(Factor Neural Network)大規(guī)模油氣集輸管網(wǎng)SCADA安全防御體系建模理論及仿真方法研究”的子課題。論文緊扣基于FNN的油氣集輸SCADA安全防御方法的研究,分析了SCADA系統(tǒng)與傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的區(qū)別以及SCADA系統(tǒng)安全防御的切入點,將解析型因素神經(jīng)元作為執(zhí)行安全防御任務(wù)的基本單元,著力對單個解析型因素神經(jīng)元的模型進(jìn)行研究與原型的實現(xiàn)。 與傳統(tǒng)信息系統(tǒng)相比,油氣集輸SCADA系統(tǒng)在地域上分布廣闊,邊緣部分是智能程度不高的傳感器或者控制裝置等,而非傳統(tǒng)意義上的通用計算機(jī)；此外,SCADA系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上縱向高度集成,且有很明顯的分布式特點,主站節(jié)點和終端節(jié)點之間具有主從關(guān)系,而非傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的扁平對等關(guān)系；對來自于外界有組織有針對性的未知攻擊,常規(guī)被動式安全產(chǎn)品不起任何作用；并且SCADA系統(tǒng)對生產(chǎn)控制的實時性、穩(wěn)定性要求較高,常規(guī)安全產(chǎn)品不允許使用,這也有別于傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)。所以傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)安全防御手段并非完全適用于SCADA系統(tǒng)。 根據(jù)油氣集輸SCADA系統(tǒng)的特點,本文創(chuàng)新性地將油氣集輸SCADA安全防御與因素神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論有機(jī)地結(jié)合起來,把系統(tǒng)主機(jī)的安全防御作為切入點,探索并構(gòu)建了通用的油氣集輸SCADA安全防御解析型因素神經(jīng)元模型。解析型因素神經(jīng)元模型通過智能代理技術(shù)進(jìn)行實現(xiàn),具有跨平臺和分布式特點,并且擁有較強(qiáng)的移動性和擴(kuò)展性,有利于在大規(guī)模油氣集輸管網(wǎng)SCADA安全防御體系中進(jìn)行智能化部署,以滿足SCADA系統(tǒng)安全防御的需求。此外,相較于傳統(tǒng)的匹配特征碼的被動防御方式,神經(jīng)元模型采用基于捕捉程序行為的主動防御技術(shù),具備抗未知惡意代碼攻擊的能力。最后根據(jù)所構(gòu)建的通用模型,完成了對用于執(zhí)行主要防御任務(wù)的一類神經(jīng)元的實現(xiàn)并進(jìn)行了功能驗證性測試,驗證了該模型的可行性。本文所做工作未見公開發(fā)表成果,該原型系統(tǒng)的建立,對研究探索油氣集輸SCADA系統(tǒng)的安全防御具有一定的創(chuàng)新性和實用價值,為今后進(jìn)一步研究建立完善的SCADA系統(tǒng)安全防御體系開辟一條新思路。
【關(guān)鍵詞】：油氣集輸 SCADA 安全防御 解析型因素神經(jīng)元 主動防御
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.08;TP183
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 工業(yè)控制系統(tǒng)安全現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)外研究概況10-11
• 1.3 課題來源11
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容11-12
• 1.5 本章小結(jié)12-13
• 第2章 油氣集輸SCADA簡介與分析13-19
• 2.1 油氣集輸SCADA系統(tǒng)簡介13-15
• 2.2 油氣集輸SCADA與傳統(tǒng)IT系統(tǒng)的區(qū)別15-16
• 2.3 安全風(fēng)險及防御重點分析16-17
• 2.4 本章小結(jié)17-19
• 第3章 因素神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論19-27
• 3.1 因素神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介19-21
• 3.1.1 因素與狀態(tài)空間19-20
• 3.1.2 原子模式和關(guān)系模式20-21
• 3.2 解析型因素神經(jīng)元的表示21-24
• 3.2.1 因素神經(jīng)元的表示21-23
• 3.2.2 解析型因素神經(jīng)元(知識元)的表示23-24
• 3.3 解析型因素神經(jīng)元的解釋24-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第4章 解析型因素神經(jīng)元模型的設(shè)計分析27-37
• 4.1 程序行為因素27-30
• 4.1.1 程序行為特征及其特點27-28
• 4.1.2 程序行為因素的表示28-30
• 4.2 安全防御解析型因素神經(jīng)元模型的知識表示30-33
• 4.2.1 框架表示方法30-31
• 4.2.2 產(chǎn)生式表示方法31-32
• 4.2.3 產(chǎn)生式-框架表示法32-33
• 4.3 安全防御解析型因素神經(jīng)元模型結(jié)構(gòu)設(shè)計33-34
• 4.4 安全防御解析型因素神經(jīng)元的類型34-35
• 4.5 安全防御解析型因素神經(jīng)元的生命周期35-36
• 4.6 本章小結(jié)36-37
• 第5章 安全防御解析型因素神經(jīng)元模型的實現(xiàn)37-62
• 5.1 程序行為因素的提取37-41
• 5.2 行為因素感知模塊的設(shè)計41-46
• 5.2.1 注冊表操作與進(jìn)線程操作行為因素感知42-44
• 5.2.2 文件操作行為因素感知44-46
• 5.3 因素知識庫的設(shè)計46-51
• 5.3.1 規(guī)則框架庫設(shè)計47-48
• 5.3.2 結(jié)論框架庫設(shè)計48-49
• 5.3.3 其他框架庫設(shè)計49-51
• 5.4 安全防御解析型因素神經(jīng)元的推理機(jī)制設(shè)計51
• 5.5 安全防御解析型因素神經(jīng)元實現(xiàn)51-53
• 5.6 系統(tǒng)界面的設(shè)計53-54
• 5.7 原型系統(tǒng)測試54-61
• 5.7.1 測試環(huán)境配置55
• 5.7.2 基礎(chǔ)功能測試55-58
• 5.7.3 攻擊防御測試58-60
• 5.7.4 神經(jīng)元通信測試60-61
• 5.8 本章小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)論和展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：297452