你不能总是检查想要的：通过选择性检查与可信执行防止信息物理系统中的虚假执行
密码学与安全
2023-04-28 v1
摘要
信息物理系统（CPS）容易受到针对修改其物理行为的输出执行命令的攻击。此类系统中有限的资源加上严格的时间约束，通常无法检查每一条输出命令。我们提出了一种“选择性检查”机制，该机制使用博弈论建模来识别需要检查的正确命令子集，以威慑对手。该机制与一个“延迟感知”可信执行环境（TEE）相耦合，以确保只有经过验证的执行命令才会被发送到物理系统，从而维持其安全性和完整性。选择性检查与可信执行（SCATE）框架在运行标准嵌入式Linux的现成ARM平台上实现。我们使用四个现实的信息物理系统（地面探测车、飞行控制器、机械臂和自动注射泵）展示了SCATE的有效性，并研究了设计权衡。SCATE不仅提供了高安全性和高性能，而且在此过程中产生的开销显著降低（减少30.48%-47.32%）。事实上，SCATE可以适用于更多系统，而不会对系统的安全性产生负面影响。考虑到大多数CPS没有任何此类检查机制，并且SCATE保证满足所有时间要求（即确保系统的安全性/完整性），我们的方法可以显著提高系统的安全性（从而提高其安全性）。
引用
@article{arxiv.2304.13956,
title = {You Can't Always Check What You Wanted: Selective Checking and Trusted Execution to Prevent False Actuations in Cyber-Physical Systems},
author = {Monowar Hasan and Sibin Mohan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13956},
year = {2023}
}
备注
Extended version of SCATE published in ISORC'23