基于本体的空中交通管制系统异常检测
密码学与安全
2022-07-05 v1
摘要
广播式自动相关监视（ADS-B）协议正日益被航空业采用，作为飞机向空中交通管制（ATC）监视系统中继其位置的方法。与传统基于雷达的技术相比，ADS-B 提供更精确的定位，然而其设计未包含任何加密或认证机制，且已被证明易受欺骗攻击。有能力的攻击者可以发送伪造的 ADS-B 消息，意图使 ATC 显示屏上显示虚假信息并威胁空中交通安全。更新 ADS-B 协议将是一个漫长的过程，因此，需要系统来检测异常的 ADS-B 通信。本文提出 ATC-Sense，一种基于本体的 ADS-B 异常检测系统。一个 ATC 本体用于建模模拟受控空域中的实体，并通过验证实体是否符合与飞机航迹、雷达读数和飞行报告相关的航空约束来检测伪造的 ADS-B 消息。我们在模拟 ATC 环境中用若干 ADS-B 攻击场景评估了所提基于约束的检测方法的计算性能。我们展示了本体如何用于实时环境中的异常检测，并呼吁未来工作研究提升该方法计算性能的途径。
引用
@article{arxiv.2207.00637,
title = {Ontology-Based Anomaly Detection for Air Traffic Control Systems},
author = {Christopher Neal and Jean-Yves De Miceli and David Barrera and José Fernandez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00637},
year = {2022}
}