通过仿射变换实现移动机器人轨迹跟踪控制中完全不可检测的反射与缩放虚假数据注入攻击
机器人学
2024-08-20 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
随着网络物理系统（CPS）越来越多地集成到关键应用中，确保其抵御网络攻击的能力至关重要。一个特别令人担忧的威胁是 CPS 对欺骗攻击的脆弱性，这些攻击在保持未被检测的同时降低系统性能。本文研究了针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制的完全不可检测虚假数据注入攻击（FDIA）。所提出的攻击方法利用拦截信号的仿射变换，利用部分线性动态特性和非线性被控对象对称性中的固有弱点。通过使用 Turtlebot 3 平台进行的实验验证了这些攻击的可行性和潜在影响，强调了需要复杂的检测机制和弹性控制策略来保护 CPS 免受此类威胁。此外，引入了一种称为状态监控签名函数（SMSF）的新型检测方法。一个精心设计的、对 FDIA 具有弹性的 SMSF 示例被证明能够通过基于系统状态的签名来检测 FDIA 的存在。
引用
@article{arxiv.2408.10177,
title = {Perfectly Undetectable Reflection and Scaling False Data Injection Attacks via Affine Transformation on Mobile Robot Trajectory Tracking Control},
author = {Jun Ueda and Hyukbin Kwon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10177},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 17 figures. Manuscript under review for publication