李小杭， 张志虎， 宋春林， 吴强， 董方勇

(北方信息控制研究院集团有限公司 信息总体部， 江苏 南京 211100)

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随着物联网、传感器网络、嵌入式系统和计算智能等技术的发展，信息世界和物理世界的交互、协同和融合在不断加强，信息物理系统(CPS)作为一种新型智能系统应运而生。

CPS是指把分布于不同位置的控制器、执行器、传感器和被控对象通过网络连接起来，形成一种闭环的分布式反馈控制系统，其结构图如图1所示。近年来，CPS的研究被持续关注，取得了一系列很有意义的研究成果，已经逐渐成为国际控制领域的一个研究热点[1]。

图1 CPS 基本结构Fig.1 Basic structure of cyber-physical system

随着CPS的迅速发展，由此而产生的安全问题对社会所产生的危害也越来越大。例如，德国政府于2011年11月公布了《高技术战略2020》，其中一项重要战略就是工业4.0，其核心之一是通过CPS创新制造方式，实现“智能工厂”。我国在党的十八大报告中突出强调CPS的重要性，指明“推动信息化和工业化深度融合，加快传统产业转型升级”的发展方向。此外，2012年，破坏力十分巨大的“火焰”病毒在中东地区广泛传播，对石油工业等重要控制系统的正常运行造成了极其严重的冲击[2]。虚假数据注入攻击是一种特殊类型的攻击，最初应用于智能电网[3]。

虚假数据注入攻击是一种意图破坏系统稳定性且保持针对检测机制隐身性的攻击。针对智能电网中的虚假数据注入攻击，文献[4-6]做了一系列研究。Mo等通过系统模型的特征值，设计了一种针对控制系统中传感器的虚假数据注入攻击，破坏系统稳定性且避开了卡方检测器的检测[7]。……