基于层次Petri网的信息物理融合系统安全博弈建模

发布时间：2019-09-18 20:59

【摘要】：随着信息物理融合系统在工业中的广泛应用,系统安全已成为关注的焦点,信息物理融合系统的物理依赖和信息驱动特点使其面临信息物理双重威胁。为更加有效地进行应对,采取最佳防御策略,建立了基于层次Petri网的信息物理安全分析模型,并给出了描述攻防博弈策略的博弈网模型,进行了安全博弈分析,构建了纳什均衡策略,并采用萤火虫群算法进行了求解。最后以防空网络为实例进行了模拟分析,验证了模型的有效性。
【图文】：

梦Petr网径刑

［5～10］，本文首次将层次Petri网引入到CPS安全博弈分析之中，允许不同安全领域专家分别构建子Petri网;提取关键攻击状态构建父Petri网，通过加入子Petri网细节扩充父Petri网，达到信息物理融合系统安全分析建模的目的。该模型避免了因信息物理融合系统基础设施庞大、信息物理攻击方式多样而造成的模型组合爆炸问题。1基于层次Petri网的信息物理安全分析模型一步构建信息物理Petri网模型会因规模庞大而难以实现，且需要熟悉不同领域的知识。为此，，本章提出一种层次Petri网，先分别构建信息域和物理域子Petri网，如图1所示;提取关键状态构建父Petri网，如图2所示;最后利用子Petri网扩充父Petri网，得到如图3所示的层次Petri网模型［5，6］。信息物理层次Petri网建模步骤如下:a)由不同领域的专家根据自己的专业知识分别构建详细的子Petri网;b)构建CPS的父Petri网，父Petri网只包含关键状态，忽略具体的变迁信息;c)定义Petri网的所有位置和变迁;d)匹配子Petri网与父Petri网中相同位置，即相同状态;e)利用子Petri网结合位第34卷第8期2017年8月计算机应用研究ApplicationＲesearchofComputersVol.34No.8Aug．2017
【作者单位】： 94543部队;空军工程大学信息与导航学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61201299)
【分类号】：TP301.1;TP309

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