本文關(guān)鍵詞：CPS系統(tǒng)控制層攻擊檢測算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：CPS (Cyber Physical System),即信息物理系統(tǒng),是當(dāng)今新興的一個(gè)融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信科學(xué)以及控制科學(xué)的多學(xué)科交叉研究領(lǐng)域,并被譽(yù)為是下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向,具有極其廣泛的應(yīng)用前景。一般來說,CPS系統(tǒng)的安全目標(biāo)主要分為三類,分別是安全性、有效性和完整性,除了物理設(shè)備的故障和遭受到的攻擊之外,由于其將物理過程與網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合,因此對CPS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊也會(huì)對其所控制的物理設(shè)備產(chǎn)生影響,如由于系統(tǒng)的漏洞,導(dǎo)致感知數(shù)據(jù)被篡改,或是控制命令被偽造等,無論是哪一種攻擊都會(huì)使得物理狀態(tài)發(fā)生改變。 本文即以此為背景,對一些基本的檢測算法進(jìn)行了深入的研究。首先針對通過回歸分析后系統(tǒng)觀測值的擬合殘差滿足正態(tài)分布這一特性,提出了一種改進(jìn)的序貫檢測方法,從而提高了原序貫檢測法的檢測速度。對于傳統(tǒng)小波檢測算法需要預(yù)先設(shè)定檢測閡值的問題,本文在原算法的基礎(chǔ)上集成了隱馬爾可夫判決模塊,采用該種方法可以有效避免預(yù)先設(shè)定檢測閾值造成的漏檢誤檢等檢測誤差。并且,由于在小波檢測之前對系統(tǒng)觀測值進(jìn)行了動(dòng)態(tài)估計(jì)擬合處理,這樣便可以避免傳統(tǒng)小波檢測中誤將系統(tǒng)前期的正常調(diào)節(jié)震蕩檢測為攻擊的缺陷。最后,本文將算法在田納西伊斯曼過程仿真平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并比較分析了檢測性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明算法具有一定的有效性和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：信息物理系統(tǒng) 安全 序貫 隱馬爾可夫
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.08
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 CPS系統(tǒng)及安全研究背景9-12
• 1.1.1 CPS系統(tǒng)簡介9-10
• 1.1.2 CPS系統(tǒng)應(yīng)用10
• 1.1.3 CPS系統(tǒng)安全問題10-11
• 1.1.4 CPS系統(tǒng)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)11-12
• 1.2 CPS系統(tǒng)控制層及其安全12-15
• 1.2.1 CPS系統(tǒng)控制層結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2 CPS系統(tǒng)控制層工作流程13-14
• 1.2.3 CPS系統(tǒng)控制層安全威脅14-15
• 1.3 CPS系統(tǒng)控制層模型與攻擊模型15-16
• 1.3.1 系統(tǒng)線性模型15-16
• 1.3.2 攻擊模型16
• 1.4 攻擊檢測算法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排17-18
• 第2章 攻擊檢測相關(guān)理論概述18-29
• 2.1 時(shí)間序列18-21
• 2.1.1 時(shí)間序列及其建模18-19
• 2.1.2 時(shí)間序列分析19-20
• 2.1.3 時(shí)間序列分析的應(yīng)用20-21
• 2.2 攻擊檢測中的關(guān)鍵技術(shù)21-28
• 2.2.1 自回歸估計(jì)法21-22
• 2.2.2 序貫分析22-23
• 2.2.3 小波檢測23-26
• 2.2.4 馬爾可夫模型26-27
• 2.2.5 隱馬爾可夫模型27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于FFRLS動(dòng)態(tài)估計(jì)的序貫檢測法29-46
• 3.1 研究動(dòng)機(jī)29
• 3.2 遺忘因子最小二乘(FFRLS)動(dòng)態(tài)估計(jì)法29-32
• 3.3 序貫分析法32-35
• 3.3.1 序貫假設(shè)檢測法32-33
• 3.3.2 改進(jìn)的序貫檢測法33-35
• 3.4 TEP平臺(tái)仿真實(shí)驗(yàn)35-45
• 3.4.1 偏差型攻擊檢測實(shí)驗(yàn)37-41
• 3.4.2 單點(diǎn)虛假數(shù)據(jù)注入型攻擊檢測實(shí)驗(yàn)41-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于HMM判決的小波檢測法46-65
• 4.1 研究動(dòng)機(jī)46
• 4.2 小波檢測算法46-48
• 4.2.1 小波檢測原理46-47
• 4.2.2 小波分析法47-48
• 4.3 HMM分析算法48-56
• 4.3.1 前向-后向算法構(gòu)建HMM模型49-53
• 4.3.2 維特比算法得檢測結(jié)果53-56
• 4.4 TEP平臺(tái)仿真實(shí)驗(yàn)156-61
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)條件56-57
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析57-61
• 4.5 TEP平臺(tái)仿真實(shí)驗(yàn)261-64
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)條件61-62
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第5章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 主要工作總結(jié)65-66
• 5.2 研究工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：CPS系統(tǒng)控制層攻擊檢測算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：340922