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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1秒前
2秒前
无花果应助吴旭东采纳,获得10
3秒前
4秒前
6秒前
桐桐应助认真的忆文采纳,获得10
6秒前
zz0429发布了新的文献求助10
6秒前
xyx发布了新的文献求助10
9秒前
啾啾发布了新的文献求助10
10秒前
XW完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
NexusExplorer应助进退须臾采纳,获得10
11秒前
XW发布了新的文献求助10
13秒前
安七买束花完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
罗元正完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
如意寒烟发布了新的文献求助10
15秒前
123发布了新的文献求助10
17秒前
昏睡的铅笔完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
丘丘发布了新的文献求助300
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
万能图书馆应助zz采纳,获得30
21秒前
21秒前
ding应助嗯呐采纳,获得10
24秒前
manyee发布了新的文献求助10
26秒前
吴旭东发布了新的文献求助10
26秒前
我玩安琪拉无敌完成签到,获得积分10
28秒前
百里一一发布了新的文献求助10
28秒前
进退须臾发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
29秒前
30秒前
爆米花应助不吃香菜采纳,获得30
31秒前
乐乐应助Cloud采纳,获得10
31秒前
fu19921016完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
System in Systemic Functional Linguistics A System-based Theory of Language 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 600
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3118624
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2768826
关于积分的说明 7698490
捐赠科研通 2424235
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1287711
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 620554
版权声明 599950