網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)（Networked Control Systems,NCS）具有布線成本低,可靠性較高,可擴(kuò)展性較強(qiáng)等優(yōu)點,在日常生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用越來越廣泛。然而,NCS除了存在著傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)時延、數(shù)據(jù)包丟失等問題,也遭遇了安全攻擊問題這樣新的挑戰(zhàn)。一方面,隨著TCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的形成,打破了NCS的封閉性,無形中增加了NCS受到外界攻擊的機(jī)會。另一方面,攻擊方發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞的能力與掌握攻擊技術(shù)的能力都在不斷提升,從外部攻擊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的手段也變得越發(fā)多樣化、復(fù)雜化。因此,NCS的安全性問題已經(jīng)逐漸成了NCS研究領(lǐng)域的重點問題之一。本文以NCS為研究對象,結(jié)合傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)時延問題,針對DoS攻擊和重放攻擊這兩類不同攻擊,采用切換系統(tǒng)分析方法,研究了遭受攻擊的NCS性能分析和控制器設(shè)計。論文的具體內(nèi)容如下:1)基于課題的背景與意義,分析了NCS中網(wǎng)絡(luò)時延和安全性問題,重點介紹了DoS攻擊和欺騙攻擊的作用原理,最后概括了目前針對NCS安全性研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀。2)研究DoS攻擊對系統(tǒng)性能的影響以及設(shè)計其穩(wěn)定化控制器。在DoS攻擊過程中,NCS的傳感器無法及時接收到測量信息或者執(zhí)行器無法及時獲取... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ICS-CERT工控系統(tǒng)安全事件統(tǒng)計圖

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自從 NCS 提出以來，其安全性問題也隨之而來。甚者，NCS 的安全性問題已經(jīng)上升到了影響國民經(jīng)濟(jì)跟社會穩(wěn)定的高度，所以對其安全性研究已經(jīng)成了 NCS 研究工作中最主要和最熱門的問題之一[28-30]。圖 1-3(a)是簡化的遭受攻擊的 NCS 示意框圖。

是給定的有限集合M 中的最大正整數(shù)。m 的大小刻畫了 DoS 攻擊所持續(xù)時間的長短，M反映的是 DoS 攻擊連續(xù)持續(xù)的最長時間。進(jìn)一步，通過重新定義系統(tǒng)的采樣時刻來統(tǒng)一上述兩種攻擊情況，記系統(tǒng)新的采樣時刻分別為：0 1, , , ,lt t t l N，其中， N 為有限個正整數(shù)的集合，系統(tǒng)新的采樣周期所組成的集合為H MT。圖 2-1(a)給出了這兩種情況下執(zhí)行器輸入信號的時序圖。如此，系統(tǒng)(2-1)就變成了如下系統(tǒng)(2-2)，其中， 僅可取兩個值 0或 1，若 0表示系統(tǒng)遭受 DoS 攻擊， 1表示系統(tǒng)未遭受 DoS 攻擊。 1 21 1p p px t A x t B u t B u t (2-2)進(jìn)一步，針對該系統(tǒng)，本章采用執(zhí)行器的執(zhí)行周期0T 比傳感器的采樣周期T 更快的策略，且假設(shè)采樣周期是執(zhí)行周期的整數(shù)倍，即滿足0T nT， n 1是正整數(shù)。如此，可以進(jìn)一步減少 DoS 攻擊對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。圖 2-1(b)給出了一個在該策略下的執(zhí)行器輸入信號的時序圖。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3454218