信息物理系统的安全状态估计研究文献综述
2020-05-04 21:38:11
文 献 综 述 在信息物理融合系统中,通过将感知能力、通信能力和计算能力嵌入到物理设备中,系统通过对外部环境或资源进行分布感知、可靠数据传输、综合信息处理、并通过反馈循环实现对物理过程的实时控制[2]。
在环境变化时,系统可以动态地自我调节以满足用户的需求。
信息物理融合系统的基本架构由传感器、执行器和物理对象等物理层,通讯传输设备组成的网络层和控制器、估计器和检测器组成的监控层组成。
信息传输网络是CPS最基本的网络单元,实现信息互联互通。
信息传输网络的引入可能增加物理层动态过程的安全风险,充斥网络空间的各类网络攻击可能会是系统的控制性能大幅下降,这会造成巨大的经济损失、甚至对人员的生命安全构成威胁[1,4]。
安全问题在控制领域中并不是新的问题,尤其在容错控制和故障诊断领域。
由于信息物理系统越来越多地连接到互联网进行远程监控,它更加容易受到攻击,例如欺骗攻击、完整性攻击、阻断服务攻击、重复性攻击、恶意软件攻击等等[6]。
为了解决这些攻击,大量的解决方法已经被提出,例如为解决安全状态估计问题的一种满足性模运算理论方法;可以用博弈论来解决网络切换攻击分析问题;稳态卡尔曼滤波被用来诊断网络攻击等。
目前现有的绝大多数的研究成果只考虑了安全状态估计问题,因此,研究对抗性攻击下信息物理系统的安全控制是有意义的。
一、 信息物理融合系统的发展和研究现状 嵌入式技术、计算机技术和网络技术的发展和进步,给人们的生活带来了极大的便利。