具有随机丢包的受控状态估计系统的隐蔽黑客攻击与保密性
系统与控制
2020-11-10 v1 系统与控制
摘要
我们研究攻击者通过黑客攻击可能获得且不被检测到的最大信息增益。考虑一个动态过程，由传感器根据某种参考传输策略经具备确认（ACK）的丢包无线信道将系统状态的局部估计发送至远程估计器。攻击者窃听传输并主动劫持传感器以重编程其传输策略。我们将完美保密性定义为使合法估计器处的平均期望误差协方差有界而攻击者处无界。通过分析期望误差协方差的平稳分布，我们表明完美保密性仅当ACK信道无丢包时方可对不稳定系统实现。在其他情况下，我们证明无论参考策略与检测方法如何，完美保密性均不可实现。针对此情形，我们构建约束马尔可夫决策过程以推导攻击者在传感器处应实施的最优传输策略，并设计Stackelberg博弈以推导合法估计器的最优参考策略。
引用
@article{arxiv.2011.03745,
title = {Stealthy hacking and secrecy of controlled state estimation systems with random dropouts},
author = {Jingyi Lu and Daniel Quevedo and Vijay Gupta and Subhrakanti Dey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03745},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 6 figures