Privacy and security trade‐off in cyber‐physical systems: An information theory‐based framework

窃听 计算机安全 信息隐私 信息论 计算机科学 私人信息检索 凸优化 最优化问题 噪音(视频) 恒虚警率 正多边形 人工智能 算法 数学 统计 几何学 图像(数学)
作者
Lihan Wu,Haojun Wang,Kun Liu,Li-Ying Zhao,Yuanqing Xia
出处
期刊:International Journal of Robust and Nonlinear Control [Wiley]
卷期号:34 (8): 5110-5125 被引量:3
标识
DOI:10.1002/rnc.7252
摘要

Abstract This article investigates the trade‐off between privacy and security in cyber‐physical systems, with the goal of designing a privacy‐preserving mechanism based on information theory. Considering the unreliability of the communication channel, we assume that the private data is vulnerable to eavesdropping and bias injection attacks. To maintain privacy, the system is equipped with a privacy‐preserving mechanism achieved by injecting Gaussian‐type privacy noise into transmitted data, which inevitably leads to degraded detecting performance. Therefore, we investigate the trade‐off between privacy level and detection performance, where the privacy level and the detection performance are measured by mutual information and Kullback–Leibler divergence, respectively. Then, the optimal privacy noise is obtained by solving a convex optimization problem for maximizing the privacy degree and constraining a bound on detection performance degradation. Furthermore, to optimize the detection performance, another convex optimization problem is proposed to minimize both the false alarm rate and the missed alarm rate while guaranteeing a level of the privacy. Finally, a numerical example of the vehicle tracking problem is adopted to illustrate the effectiveness of the designed framework.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
flac完成签到,获得积分10
1秒前
碧蓝巧荷完成签到 ,获得积分10
1秒前
Jasper应助草莓味哒Pooh采纳,获得10
2秒前
zyxxxx完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
饭神仙鱼完成签到,获得积分10
4秒前
qwa完成签到 ,获得积分20
6秒前
Alpha完成签到,获得积分10
8秒前
figo完成签到,获得积分10
9秒前
wanci应助科研鸟采纳,获得10
9秒前
五十一完成签到 ,获得积分10
9秒前
隐形曼青应助raincoats采纳,获得10
10秒前
langbuyu完成签到,获得积分10
10秒前
nixx发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
13秒前
14秒前
可爱的函函应助燕子采纳,获得10
14秒前
顺心醉蝶完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
核桃发布了新的文献求助10
17秒前
wxx完成签到 ,获得积分10
19秒前
小虎应助七七采纳,获得10
19秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
20秒前
Dritsw应助momochichu采纳,获得10
20秒前
张雷应助无私的以冬采纳,获得10
21秒前
21秒前
湛湛发布了新的文献求助10
22秒前
科研鸟发布了新的文献求助10
22秒前
zhiyao2025完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI5应助zzz采纳,获得10
26秒前
27秒前
Kai完成签到 ,获得积分10
27秒前
LJX完成签到,获得积分10
27秒前
sje完成签到,获得积分10
28秒前
sh完成签到,获得积分10
28秒前
珂尔维特完成签到,获得积分10
29秒前
孟琪富发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
潘光恒完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966388
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511817
关于积分的说明 11160082
捐赠科研通 3246443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793422
邀请新用户注册赠送积分活动 874427
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804388