带有网络攻击的Markov跳变系统混杂触发控制器设计
2021-01-10王春平谭天高金凤
网络空间安全 2020年12期
王春平,谭天,高金凤
(1.浙江理工大学科技与艺术学院,浙江绍兴 312369;2.浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018)
1 引言
随着工业互联网的关注度不断提升,网络安全问题也随之得到广大学者的关注和研究。当前,大多数工业网络系统由于仅考虑系统性能和生产效率,在网络安全问题方面还存在极大的忽视。基于计算机技术的飞速发展,2010年网络黑客利用一种名为Stuxnet的震网病毒入侵伊朗布什尔核电站工业控制系统,对系统的安全问题造成严重的威胁[1]。2019年,委内瑞拉古里水电站遭遇不明黑客的网络攻击,导致全国性停电[2]。由于网络攻击所造成的系统瘫痪会在极大程度上带来经济财产损失,严重情况下将造成人身生命安全。因此,针对网络控制系统的数据传输安全性进行研究非常有必要[3]。
Markov跳变系统是工业现场常见的一类多模态系统[4],传统的数据采集方式以周期的方式进行,这会造成大量的数据冗余在公共通信网络中,极易产生数据传输拥堵、丢包等情况。为了解决这一问题,已有学者提出了许多有效的方法,如事件触发通信机制、量化通信技术等[5,6]。在此基础上,随着研究的不断深入,现有的方法在一定程度上已经无法满足控制性能需求,于是有许多学者在此基础上提出了改进的方法,如混杂触发机制[7],利用伯努利分布将时间触发与事件触发进行统一,以平衡系统性能和数据传输。
本文基于混杂触发与量化技术运用于Markov跳变电路系统,不同于已有的工业无线网络环境下考虑的信息安全威胁[8],引入的网络攻击模型使得系统在遭受来自外界的数据攻击时依然能够保持稳定,并通过仿真验证了本文设计控制器的有效性。……
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