APIOT：面向裸金属工业 OT 网络的自主漏洞管理
密码学与安全
2026-05-05 v1 人工智能
摘要
裸金属运营技术(OT)设备——尤其是运行 Modbus/TCP 和 CoAP 的微控制器，这些设备构成工业控制系统的底层——长期以来处于自主安全攻击的边缘。先前的自主渗透测试研究针对 Linux 和 web 系统，那些系统的 shell 和文件系统对 LLM 代理来说熟悉可见。裸金属 OT 设备没有这些，所以代理必须直接在协议字段和解析器语义上进行推理。这需要新的动作空间设计和运行时控制，并开启关于协议层次 exploit 推理及其部署范围的新研究问题。我们提出了 APIOT（Autonomous Purple-teaming for Industrial OT），即首个展示了对裸金属 OT 设备进行自主攻击和修复的大语言模型(LLM) 框架，实现了从发现、利用、修补到验证的完整闭环，无需逐步人工干预。我们在 Zephyr RTOS 固件上实现并评估了该框架，覆盖异构工业物联网(IIoT) 拓扑结构。在 290 次实验运行中（涵盖五种前沿 LLM、三个网络拓扑、两个失效水平以及引导式与非引导式条件），APIOT 在完整攻击-修复闭环上的任务成功率达到 90.0%。我们发现运行治理层（我们称为监督者）是一个关键工程变量：没有它，代理会表现出系统性退化模式，包括重复循环、遗漏崩溃验证以及探测死锁。除了这些发现之外，我们还发现，裸金属 OT 利用的限制不再是攻击者专业知识，防御者威胁模型必须现在假设能够针对工业固件执行自主发现-修复闭环的 LLM 增强型攻击者。
引用
@article{arxiv.2605.02346,
title = {APIOT: Autonomous Vulnerability Management Across Bare-Metal Industrial OT Networks},
author = {Adel ElZemity and Budi Arief and Shujun Li and Calvin Brierley and Yichao Wang and Yuxiang Huang and James Pope and Haoxiang Li and George Oikonomou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.02346},
year = {2026}
}