摘要
信息物理融合系统(Cyber-physical system, CPS)是计算单元与物理对象在网络空间中高度集成交互形成的智能系统.信息系统与物理系统的融合在提升系统性能的同时,信息系统的信息安全威胁(Security)与物理系统的工程安全问题(Safety)相互影响,产生了新的综合安全问题,引入严重的安全隐患.本文介绍了CPS的概念与安全现状,给出了CPS综合安全的定义;在对现有安全事件进行分析的基础上,提出了CPS的综合安全威胁模型;从时间关联性和空间关联性的角度,对现有CPS攻击和防御方法进行了分类和总结,并探讨CPS综合安全的研究方向.
Cyber-physical system(CPS)is an intelligent system consisting of computing units and physical objects that highly interact with each other through the network.The combination of cyber system and physical system is promoting the performance of the CPS.At the same time,it also introduces a new integrated security threat into CPS,which combines engineering safety threat of physical system and information security threat of cyber system.In this paper,concepts and security status of CPS are introduced,and the concept of CPS integrated security is deˉned.After analyzing several existing security accidents in CPS,a new threat model of CPS integrated security is proposed.Existing CPS attacks and defense methods are classiˉed and summarized from a perspective of temporal and spatial correlation.The future research of CPS integrated security is discussed.
作者
刘烃
田决
王稼舟
吴宏宇
孙利民
周亚东
沈超
管晓宏
LIU Ting;TIAN Jue;WANG Jia-Zhou;WU Hong-Yu;SUN Li-Min;ZHOU Ya-Dong;SHEN Chao;GUAN Xiao-Hong(Key Laboratory of Intelligent Network and Network Secu-rity,Xi0an Jiao Tong University,Xi0an 710049,China;ECEDepartment,Kansas State University,Manhattan,Kansas State66506,USA;Institute of Information Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093,China;Center for In-telligent and Networked Systems,Department of Automation,Tsinghua University,Beijing 100084,China)
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期5-24,共20页
Acta Automatica Sinica
基金
国家重点研发计划(2016YFB0800202)
国家自然科学基金(61472318
61632015
61772408
U1766215
U1736205)
中央高校基本科研专项资金
霍英东教育基金会(151067)资助~~
关键词
信息物理融合系统
综合安全
威胁模型
综合防御
Cyber-physical system(CPS)
integrated security
threat model
integrated defense
作者简介
通信作者:刘烃,西安交通大学网络空间安全学院副教授.2010年于西安交通大学获得系统工程专业博士学位.主要研究方向包括软件安全和智能电网安全.E-mail:tingliu@mail.xjtu.edu.cn;田决,中国香港理工大学电机工程学院研究助理.2018年于西安交通大学获得网络空间安全专业博士学位.主要研究方向为信息物理融合系统安全.E-mail:juetian@sei.xjtu.edu.cn;王稼舟,西安交通大学电子与信息工程学院硕士研究生.2017年于华北电力大学获得学士学位.主要研究方向为智能电网安全.E-mail:wjz 98@163.com;吴宏宇,美国堪萨斯州立大学电气与计算机工程学院助理教授.2011年于西安交通大学获得控制科学与工程专业博士学位.主要研究方向为智能电网的安全与防御.E-mail:hongyuwu@ksu.edu;孙利民,中国科学院信息工程研究所研究员,中国科学院大学教授.1998年于国防科学技术大学计算机学院获得博士学位.主要研究方向为工控系统安全以及物联网安全.E-mail:sunlimin@iie.ac.cn;周亚东,西安交通大学电子与信息工程学院副教授.2011年于西安交通大学获得控制科学与工程专业博士学位.主要研究方向为数据驱动的网络行为与内容安全,网络科学理论及其应用.E-mail:ydzhou@xjtu.edu.cn;沈超,西安交通大学电子与信息工程学院、网络空间安全学院副教授.主要研究方向为数据驱动的网络行为与内容安全,人工智能安全,工控系统与网络安全.E-mail:chaoshen@xjtu.edu.cn;管晓宏,中国科学院院士,西安交通大学和清华大学教授.1993年获得美国康涅狄格大学博士学位.主要从事能源电力系统优化与安全理论与应用研究.E-mail:xhguan@mail.xjtu.edu.cn.
