统一控制与检测框架在反馈控制系统隐蔽完整性网络攻击检测中的应用

本草稿在统一控制与检测框架下处理自动控制系统上隐蔽完整性网络攻击的检测问题。首先将一类无法使用成熟的基于观测器技术检测的完整性网络攻击的一般形式引入为核攻击。众所周知的重放攻击、零动态攻击和隐蔽攻击是核攻击的特殊形式。给出了核攻击存在的条件。在控制与检测的统一框架中证明，当不仅生成并使用基于观测器的残差，而且生成并使用基于控制信号的残差信号用于检测目的时，所有核攻击都可以在结构上被检测出来。基于分析结果，随后提出了两种检测核攻击的方案，它们能够在不损失控制性能的情况下实现可靠的攻击检测。虽然第一种方案类似于成熟的移动目标方法和辅助系统辅助检测方案，但第二种检测器是通过在反馈控制系统中加密传输控制和监测信号来实现的，可防止对手通过窃听攻击获取系统知识。两种方案均通过检测重放、零动态和隐蔽攻击的示例以及三容控制系统的实验研究加以说明。