多传感器系统动态状态估计中最优虚假信息注入攻击研究
信号处理
2017-10-30 v1
摘要
本文研究了具有多个传感器的线性动态系统中虚假信息注入的影响。假设系统未察觉虚假信息的存在，且攻击者试图最大化虚假信息对Kalman滤波器估计性能的负面影响。对不同条件下的虚假信息攻击进行了数学刻画。对于攻击者，从理论上推导了最大化Kalman滤波器估计误差的最优攻击策略的多个闭式结果。研究表明，通过选择偏置噪声间的最优相关系数并在各传感器间最优分配功率，攻击者能显著增大Kalman滤波器的估计误差。具体地，文中以目标跟踪系统为例。从攻击者角度，在不同场景下获得了最佳攻击策略，包括具有位置和速度测量的单传感器系统，以及具有位置和速度测量的多传感器系统。在注入偏置噪声总功率受限下，从迹和行列式两个角度求解了最优解。文中还给出了数值结果以说明所提攻击策略的有效性。
引用
@article{arxiv.1710.09962,
title = {A Study Of Optimal False Information Injection Attack On Dynamic State Estimation in Multi-Sensor Systems},
author = {Jingyang Lu and Ruixin Niu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09962},
year = {2017}
}