虚假数据注入攻击下的自适应补偿控制

针对信息物理系统的虚假数据注入、执行器受到攻击问题,提出系统执行器在受到常值虚假数据注入攻击与有界时变虚假数据注入攻击时的自适应补偿控制器设计方法。自适应补偿控制算法应用于虚假数据注入攻击中,所设计的自适应律具有收敛速度快、估计参数准确等优点。该补偿控制算法能够基本上补偿虚假数据注入攻击产生的影响,可以证明最终闭环系统的所有信号是有界的并且系统状态能够渐近收敛到0. 仿真实例验证了状态反馈自适应补偿控制器的有效性。     

基于协同交互型观测器的虚假数据注入攻击信号重构方法

针对信息物理系统中传感器和执行器虚假数据注入攻击现象，利用观测器技术研究对该攻击信号的重构问题。由于防守者难以直接利用攻击信号的估计误差，导致难以准确估计攻击信号，借助系统输入输出数据建立包含攻击估计误差信息的虚拟辅助系统，利用协同交互策略构建一类协同交互型观测器，该观测器通过与虚拟辅助系统间的协同交互，利用攻击信号的估计误差信息来提高攻击信号的重构精度，获得更加准确的攻击信号。利用李雅普诺夫方法证明了重构的攻击信号收敛于真实攻击信号周围的紧集内。通过数值仿真验证了新方法的有效性。