信息物理系统抵御对抗者的隐私保护弹性

信息物理系统（CPS）预期能够对不止一类对抗者具备弹性。本文中，我们考虑一个必须在两类对抗者存在下满足线性时序逻辑（LTL）目标的 CPS。第一类对抗者能够篡改 CPS 的输入以影响 LTL 目标的满足。CPS 与该对抗者的交互被建模为随机博弈。我们为 CPS 综合一个控制器，以在该对抗者任意策略下最大化满足 LTL 目标的概率。第二类对抗者是一个窃听者，可观测由上一步生成的 CPS 的标记轨迹。其随后可利用该信息发起其他类型的攻击。标记轨迹是标记序列，其中标记与状态相关联，并联系于该状态下 LTL 目标的满足。我们利用差分隐私来量化当窃听者看到标记轨迹时彼此相关的状态间的不可区分性。若两条等长轨迹在各自轨迹的每个状态上均为差分私有的，则它们是差分私有的。我们使用偏斜 Kantorovich 度量来计算由相关状态依据策略所选动作产生的状态上概率分布间的距离，以量化差分隐私。此外，我们以不影响 LTL 目标满足概率的方式实现这一点。我们在一个须在对抗环境中满足 LTL 目标的无人机（UAV）仿真上验证了我们的方法。