受检测约束的网络物理系统最优攻击策略
最优化与控制
2017-03-31 v2 密码学与安全
摘要
本文研究针对网络物理系统(CPS)的攻击者，其目标是将CPS的状态转移至目标状态，同时确保其被检测到的概率不超过给定界限。攻击者被检测到的概率与其攻击在CPS检测统计量上引入的非负偏差相关。我们构建了一个线性二次代价函数来刻画攻击者的控制目标，并在所引入的偏差上建立了反映攻击者规避检测目标的约束。当攻击者被约束在检测器的虚警率水平上被检测到时，我们证明最优攻击策略简化为攻击者状态估计的线性反馈。在攻击者偏差受一个正常数上界约束的情况下，我们提供了两种算法——一种最优算法和一种次优但计算强度较低的算法——来寻找合适的攻击序列。最后，我们以遭受攻击的遥控直升机为例，通过数值算例展示了我们的攻击策略。
引用
@article{arxiv.1610.03370,
title = {Optimal Attack Strategies Subject to Detection Constraints Against Cyber-Physical Systems},
author = {Yuan Chen and Soummya Kar and José M. F. Moura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.03370},
year = {2017}
}