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基于动态因果攻击图的 CTCS 系统网络安全风险评估框架

系统与控制 2025-10-01 v1 系统与控制

摘要

保护列车控制系统的安全是确保高速列车安全可靠运行的关键问题。对安全风险进行科学的建模与分析是保障系统安全的有效途径。然而,在列车控制系统中,多阶段、因果相关且随时间动态变化的攻击依赖关系的表示与评估十分困难。为解决上述挑战,本文提出了一种基于动态因果攻击图(Dynamical Causality Attack Graph, DCAG)模型的安全评估框架。首先,在攻击图的基础上考虑时序攻击传播和多阶段攻击事件因果传播,生成 DCAG 模型。然后,基于贝叶斯推断和基于逻辑门的推断对 DCAG 模型进行分析。通过 CTCS-3 系统的案例分析,验证了该安全评估框架的有效性。借助基于 DCAG 的安全评估框架,我们不仅可以进行适当的安全风险量化计算,还能探究不同攻击对系统安全风险的重要性,从而有助于调整网络安全防御策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.25786,
  title  = {Dynamic Causal Attack Graph based Cyber-security Risk Assessment Framework for CTCS System},
  author = {Zikai Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.25786},
  year   = {2025}
}