信息物理系统的跨层协同攻击：带受控观测的 LQG 博弈框架
系统与控制
2021-04-08 v3 密码学与安全
系统与控制
摘要
本文建立了一个博弈论框架来研究信息物理系统（CPSs）上的跨层协同攻击。攻击者可以同时干扰物理过程并对通信信道发起干扰攻击。同时，防御者可以通过放弃观测来躲避干扰。该通用框架涵盖了多种针对 CPS 的经典攻击模型。利用动态规划技术，我们完整刻画了子博弈完美均衡（SPE）控制策略。我们还推导了 SPE 观测与干扰策略，并提供了计算它们的有效方法。结果表明物理与网络攻击是协同且相互依赖的。一方面，控制策略关于状态估计是线性的，且由干扰攻击引起的估计误差将导致性能退化。另一方面，物理层中攻击者与防御者之间的相互作用显著影响观测与干扰策略。数值算例通过观测与干扰策略阐释了防御者与攻击者之间的相互作用。
引用
@article{arxiv.2012.02384,
title = {Cross-Layer Coordinated Attacks on Cyber-Physical Systems: A LQG Game Framework with Controlled Observations},
author = {Yunhan Huang and Zehui Xiong and Quanyan Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.02384},
year = {2021}
}