Recuperación de lenguaje en sistemas de eventos discretos contra ataques de engaño de sensores
Autores: Labed, Abdeldjalil; Saadaoui, Ikram; E, Hanyu; El-Meligy, Mohammed A.; Li, Zhiwu; Sharaf, Mohamed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Recuperación de lenguaje en sistemas de eventos discretos contra ataques de engaño de sensores
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistemas ciberfísicos
Ataques de engaño de sensores
Control supervisorio
Funciones de inserción
Transductores de estado finito
Estrategia de defensa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas ciberfísicos se caracterizan por la combinación intrínseca de componentes de software y físicos que suelen incluir dispositivos de comunicación (cableados e inalámbricos), sensores, actuadores y unidades de procesamiento de control. Algunos dispositivos inalámbricos se comunican a través de canales inseguros, lo que pone en riesgo a los sistemas ciberfísicos de ataques maliciosos que podrían provocar daños catastróficos. Este documento aborda el problema de los ataques de engaño de sensores en el control de supervisión de sistemas de eventos discretos, donde un atacante puede insertar, eliminar o reemplazar lecturas de sensores para engañar al supervisor e inducir daños en el sistema. Modelamos posibles ataques utilizando transductores finitos no deterministas y luego presentamos una nueva estrategia de defensa que utiliza funciones de inserción. Las funciones de inserción son un tipo de interfaz de monitoreo que altera el comportamiento del sistema agregando eventos observables adicionales. Finalmente, construimos un transductor finito no determinista llamado filtro de supervisor que recupera el lenguaje original generado por la planta al manejar el lenguaje alterado. La función de inserción y el filtro de supervisor cooperan para controlar el sistema y confundir al intruso sin confundir al supervisor.
Descripción
Los sistemas ciberfísicos se caracterizan por la combinación intrínseca de componentes de software y físicos que suelen incluir dispositivos de comunicación (cableados e inalámbricos), sensores, actuadores y unidades de procesamiento de control. Algunos dispositivos inalámbricos se comunican a través de canales inseguros, lo que pone en riesgo a los sistemas ciberfísicos de ataques maliciosos que podrían provocar daños catastróficos. Este documento aborda el problema de los ataques de engaño de sensores en el control de supervisión de sistemas de eventos discretos, donde un atacante puede insertar, eliminar o reemplazar lecturas de sensores para engañar al supervisor e inducir daños en el sistema. Modelamos posibles ataques utilizando transductores finitos no deterministas y luego presentamos una nueva estrategia de defensa que utiliza funciones de inserción. Las funciones de inserción son un tipo de interfaz de monitoreo que altera el comportamiento del sistema agregando eventos observables adicionales. Finalmente, construimos un transductor finito no determinista llamado filtro de supervisor que recupera el lenguaje original generado por la planta al manejar el lenguaje alterado. La función de inserción y el filtro de supervisor cooperan para controlar el sistema y confundir al intruso sin confundir al supervisor.