零动力学攻击的鲁棒最优网络拓扑切换
系统与控制
2024-09-17 v2 系统与控制
摘要
内在的、采样的和强制的零动力学攻击 (ZDAs) 是机器人、航天航空和网络物理系统中最具破坏性的隐形攻击之一。它们利用内部动力学、离散化、冗余/异步执行和感知,构建完全隐形于测量的具有破坏性的攻击。即使在系统可控且可观测时,攻击也能工作。本文提出了一种新框架,用于鲁棒地和最优地检测和缓解 networked 线性控制系统中的 ZDAs。我们利用以系统拓扑显式表示的可控性、可观测性、鲁棒性和灵敏度度量,从而提出了一种针对韧性 ZDA 检测和缓解的鲁棒最优拓扑切换格式。我们的主要贡献是将此问题重新表述为等价的秩约束优化问题(即以凸目标函数和凸约束受秩约束的优化),可使用凸秩最小化方法求解。我们的方法在受 ZDAs 影响的 networked 双积分系统上证明了有效性。
引用
@article{arxiv.2407.18440,
title = {Robust Optimal Network Topology Switching for Zero Dynamics Attacks},
author = {Hiroyasu Tsukamoto and Joshua D. Ibrahim and Joudi Hajar and James Ragan and Soon-Jo Chung and Fred Y. Hadaegh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.18440},
year = {2024}
}
备注
Accepted, IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2024