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用于研究通信故障与网络攻击下船舶信息物理系统控制系统的网络硬件在环平台

系统与控制 2024-03-25 v2 系统与控制

摘要

本文提出一种新颖的网络硬件在环(Cyber-HIL)平台,用于评估船舶信息物理系统中的控制运行。该平台采用前沿技术,包括 Docker 容器、实时仿真器 OPALRTOPAL-RT 和网络仿真器 ns3ns3,以构建安全可控的测试与部署环境,用于研究网络攻击威胁对船舶控制系统的潜在影响。以先进减载控制器为控制对象,以同步与异步两种方式开展实时实验,展现了该平台在识别漏洞及提升整体船舶信息物理系统(SCPS)安全性方面的通用性与有效性。此外,通过对中间人(MITM)与拒绝服务(DoS)攻击进行测试,评估了网络攻击下减载控制器的性能。这些攻击实施于控制器与仿真船舶系统间的通信信道,以模拟真实场景。所提 Cyber-HIL 平台为面对网络威胁时测试与验证船舶控制系统安全性提供了全面有效的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.14017,
  title  = {A Cyber-HIL for Investigating Control Systems in Ship Cyber Physical Systems under Communication Issues and Cyber Attacks},
  author = {Linh Vu and Lam Nguyen and Mahmoud Abdelaal and Tuyen Vu and Osama Mohammed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14017},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 16 figures, journal under review