信息物理系统网络弹性方法综述

对关键基础设施中信息物理系统(CPS)弹性的担忧日益增加。CPS将传感、计算、控制和网络集成到物理对象和关键任务服务中，将传统基础设施连接到互联网技术。虽然这种集成提高了服务效率，但它必须面对新功能带来的新威胁的可能性。这导致了网络威胁，如拒绝服务、数据修改、信息泄露、恶意软件传播等。网络弹性是指CPS准备、吸收、恢复和适应与网络威胁相关的不利影响（例如，由网络攻击导致的CPS性能物理退化）的能力。网络弹性旨在通过确保在极端事件情况下保持CPS的核心功能来保证CPS的生存。关于网络弹性的文献正在迅速增加，产生了大量针对这一新主题的研究工作。在本文中，我们系统化了关于使CPS具有网络弹性的现有科学努力的知识。我们系统地调查了最近关于网络弹性的文献，重点关注可用于CPS的技术。我们首先提供关于CPS和威胁的预备知识和背景，然后调查最近研究工作提出的适用于CPS的最新方法。特别是，我们旨在将研究工作与传统的基于普遍接受的风险管理方法区分开来，即不可能预防和减轻所有可能威胁CPS的风险。我们还讨论了问题和研究挑战，重点关注网络弹性的实际方面，例如度量和评估方法的使用以及测试和验证环境。