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增强无人机配送系统信息物理安全的前景理论:一种网络阻断博弈

计算机科学与博弈论 2017-02-15 v1 信息论 math.IT

摘要

使用无人机(UAVs)作为在线商品配送系统正迅速成为全球规范,Amazon的“Prime Air”和Google的“Project Wing”项目证实了这一点。然而,此类无人机配送系统的实际部署面临许多信息物理安全挑战。本文引入了一种用于分析和增强无人机配送系统安全性的新颖数学框架。在这方面,构建了运营无人机配送系统的供应商与恶意攻击者之间的零和网路阻断博弈。在此博弈中,供应商寻求为其无人机找到最优路径,以从仓库向客户位置交付购买商品,最小化交付时间。同时,攻击者寻求选择最优位置来阻断无人机的潜在路径,从而对其造成网络或物理损害,进而最大化其交付时间。首先,刻画了该博弈的纳什均衡点。然后,为捕捉供应商和攻击者的主观行为,将前景理论的新概念引入博弈。这些概念允许捕捉供应商和攻击者i)对攻击成功概率的主观感知,以及ii)他们对相对于特定目标交付时间所实现交付时间的不同主观评价。仿真结果表明,供应商和攻击者的主观决策导致采取有风险的路径选择策略,这些策略造成交付延迟,从而产生超出供应商设定目标交付时间的意外交付时间。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.04240,
  title  = {Prospect Theory for Enhanced Cyber-Physical Security of Drone Delivery Systems: A Network Interdiction Game},
  author = {Anibal Sanjab and Walid Saad and Tamer Başar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04240},
  year   = {2017}
}

备注

2017 IEEE International Conference on Communications - Communication and Information Systems Security Symposium