An application of linear algebra theory in networked control systems: stochastic cyber-attacks detection approach

计算机科学 转化(遗传学) 随机过程 信息物理系统 线性系统 过程微积分 异常检测 残余物 理论计算机科学 算法 数学 人工智能 生物化学 基因 统计 操作系统 数学分析 化学
作者
Yumei Li,Holger Voos,Mohamed Darouach,Changchun Hua
出处
期刊:Ima Journal of Mathematical Control and Information [Oxford University Press]
卷期号:33 (4): 1081-1102 被引量:7
标识
DOI:10.1093/imamci/dnv026
摘要

Based on the traditional linear algebra theory, this paper propose the attack detection schemes for networked control systems (NCSs) under single stochastic cyber-attack and multiple stochastic cyber-attacks aiming at multiple communication channels of NCSs, respectively. The focus is on designing an anomaly detector for NCSs under cyber-attacks. First, we construct a model of stochastic NCSs with stochastic cyber-attacks which satisfy the Markovian stochastic process. And we also introduced the stochastic attack models that NCSs are possibly exposed to. Next, based on the frequency-domain transformation technique and linear algebra theory, we propose the algebraic detection schemes for possible stochastic cyber-attacks. We transform the detector error dynamics into algebraic equations. By applying the presented approaches, residual information that is caused by different attacks is, respectively, obtained and anomalies on the control system are detected. In addition, sufficient and necessary conditions guaranteeing the detectability of the stochastic cyber-attacks are obtained. The presented detection approaches in this paper are simple, straightforward and easy to implement. The aim of this work is to use traditional mathematics tools to solve new problems that arise from the complex NCSs. Finally, two simulation examples are provided. The simulation results underline that the detection approaches are effective and feasible in practical application.
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
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
18485649437完成签到 ,获得积分10
刚刚
dyh6802发布了新的文献求助10
刚刚
浅梦完成签到,获得积分10
1秒前
费米子完成签到,获得积分20
1秒前
宜一发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
小马甲应助惠惠采纳,获得10
2秒前
wangyang完成签到 ,获得积分10
2秒前
cwn关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
nini完成签到,获得积分10
3秒前
谢书南完成签到,获得积分10
3秒前
Khr1stINK发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
起司嗯发布了新的文献求助10
4秒前
英姑应助星星采纳,获得10
5秒前
5秒前
木野狐发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
搬砖道人发布了新的文献求助10
6秒前
自然的初丹完成签到,获得积分20
6秒前
泡泡鱼完成签到 ,获得积分10
7秒前
柳叶完成签到,获得积分10
7秒前
杂货铺老板娘完成签到,获得积分10
7秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
通~发布了新的文献求助10
7秒前
soso应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
dyh6802完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
kk应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107938
关于积分的说明 9287239
捐赠科研通 2805706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794