拒绝服务攻击下信息物理系统预测控制研究

发布时间：2021-01-18 18:44

　　信息物理系统（Cyber-Physical System,CPS）作为计算资源和物理资源紧密结合的新型复杂控制系统,已成为许多大型系统的首选框架。网络化结构的开放性在给系统带来便利的同时,其面临的安全问题也不得忽视。作为最常见的网络攻击手段之一,拒绝服务（Denial-of-Service,DoS）攻击是一种资源耗尽型攻击,可造成服务器瘫痪或网络带宽资源被占用等后果,影响系统数据传输的安全性和实时性。因此,本文针对CPS中发生DoS攻击情况下的预测控制问题进行了研究,具体内容如下:首先,考虑了DoS攻击下CPS的模型建立,分别对CPS的网络模型和时间约束型DoS攻击进行了描述,并从DoS攻击的频率和持续时间两个方面给出了限制条件。通过分析DoS攻击对CPS造成的影响,给出了时间约束型DoS攻击下CPS输入状态稳定的充分条件。其次,针对DoS攻击发生在控制器到执行器的控制通道上的情况,考虑到控制信号以数据包形式进行传输的特点,设计了基于数据包的预测控制算法,并对预测控制器进行了设计。在每一采样时刻,控制器节点都基于历史状态信号数据计算出一组预测控制信号数据序列,并以数据包的形式传输至执行... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CPS仿真模型

图 3.3 无预测控制算法系统 DoS 攻击下状态响应图 3.4 有预测控制算法系统 DoS 攻击下状态响应果图 3.3 和图 3.4 可以看出，在给定的 DoS 攻击强度下则系统无法保证其稳定性。而在本章中所给的预测控制击时也能保持一定的系统性能，使系统达到收敛状态

图 3.3 无预测控制算法系统 DoS 攻击下状态响应图 3.4 有预测控制算法系统 DoS 攻击下状态响应通过仿真结果图 3.3 和图 3.4 可以看出，在给定的 DoS 攻击强度下，如果不采取相应的应对措施，则系统无法保证其稳定性。而在本章中所给的预测控制策略作用下，系统在受到 DoS 攻击时也能保持一定的系统性能，使系统达到收敛状态。图 3.5 DoS 攻击状态示意图系统中受到的 DoS 攻击情况如图 3.5 所示，状态 1 表示系统受到 DoS 攻击，状态 0表示系统未受到 DoS 攻击。可以看出，本章所设计的?

【参考文献】：
期刊论文
[1]网络控制系统中自适应DMC算法的仿真研究[J]. 费春国,李昌刚,张奇智,董建萍.  系统仿真学报. 2008(01)



本文编号：2985452