In this paper,the fixed-time time-varying formation of heterogeneous multi-agent systems(MASs) based on tracking error observer under denial-of-service(DoS) attacks is investigated.Firstly,the dynamic pinning strategy...In this paper,the fixed-time time-varying formation of heterogeneous multi-agent systems(MASs) based on tracking error observer under denial-of-service(DoS) attacks is investigated.Firstly,the dynamic pinning strategy is used to reconstruct the communication channel for the system that suffers from DoS attacks to prevent the discontinuous transmission information of the communication network from affecting MASs formation.Then,considering that the leader state is not available to each follower under DoS attacks,a fixed-time distributed observer without velocity information is constructed to estimate the tracking error between followers and the leader.Finally,adaptive radial basis function neural network(RBFNN) is used to approximate the unknown ensemble disturbances in the system,and the fixed-time time-varying formation scheme is designed with the constructed observer.The effectiveness of the proposed control algorithm is demonstrated by the numerical simulation.展开更多
随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究...随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究。该文提出了从分布式僵尸网络实现对综合能源系统经济效益破坏的新型攻击方法。首先,建立基于僵尸节点的重要对象拒绝服务(denial of service,DoS)攻击模型,通过信息收集判断邻域中重要程度最高的节点,并推导出在有限攻击资源下影响DoS攻击效果的显式因素。其次,提出僵尸节点间的共谋虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击策略,并分析不同的FDI攻击实现形式,旨在寻找对能源系统经济性最具破坏性的攻击模式。考虑典型的恶意节点检测机制,制定了僵尸节点自调节过程,使得攻击的实现对防御措施具有鲁棒性。最后,通过IEEE39-32节点的热电耦合系统拓扑仿真验证了所提攻击策略的有效性。展开更多
在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各...在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各通信者之间达成同步响应或确认后才能执行后续操作,这在大规模网络环境中很难实现。该文首先基于Gossip算法的异步特点,提出了一种基于Gossip的异步通信分布式经济调度算法。利用矩阵扰动理论和特征值定理,严格证明了算法的收敛性。进一步地,考虑了两种典型的网络攻击模型,拒绝服务攻击(denial of service,DoS)和虚假数据攻击(false data injection,FDI),设计了一种弹性安全策略以缓解网络攻击对最优经济调度的影响。最后,基于IEEE39-32节点的IES进行算例分析,结合不同的调度场景、攻击者的表现以及同步通信方式的对比,从多个角度验证了所提策略在通信方式和网络安全方面的有效性和优越性。展开更多
在分布式物联网的大规模应用背景下,各实体设备中密码技术作为信息安全的底层支撑架构,正面临着侧信道攻击(SCA)这一物理层安全威胁的严峻挑战. SM4分组密码算法作为我国自主研制的商用密码算法标准,已深度集成于分布式物联网安全协议中...在分布式物联网的大规模应用背景下,各实体设备中密码技术作为信息安全的底层支撑架构,正面临着侧信道攻击(SCA)这一物理层安全威胁的严峻挑战. SM4分组密码算法作为我国自主研制的商用密码算法标准,已深度集成于分布式物联网安全协议中,但其实现层面的侧信道脆弱性问题亟待解决.针对SM4密钥扩展算法的侧信道攻击研究存在空白,现有攻击方法多依赖多能迹统计特性,而单能迹攻击研究匮乏.研究提出一种基于贝叶斯网络结合建模侧信道攻击的单能迹侧信道攻击方法,针对单条能量轨迹,通过构建概率图模型,结合置信传播算法,实现对轮子密钥的高效推测,进而恢复主密钥.仿真实验与实测实验表明该攻击方法有效,在理想实测环境下主密钥恢复成功率达85.74%,即使在实测能迹中添加大量高斯白噪声,使得信噪比仅为10 d B的条件下,成功率仍可达70%.与传统方法相比,所提方法在成功率、所需能量轨迹数量和攻击时间等方面优势显著,为分布式物联网系统含密设备的侧信道攻击研究提供了新的思路与技术手段,也为相关防护设计提供了理论依据和参考.展开更多
文摘In this paper,the fixed-time time-varying formation of heterogeneous multi-agent systems(MASs) based on tracking error observer under denial-of-service(DoS) attacks is investigated.Firstly,the dynamic pinning strategy is used to reconstruct the communication channel for the system that suffers from DoS attacks to prevent the discontinuous transmission information of the communication network from affecting MASs formation.Then,considering that the leader state is not available to each follower under DoS attacks,a fixed-time distributed observer without velocity information is constructed to estimate the tracking error between followers and the leader.Finally,adaptive radial basis function neural network(RBFNN) is used to approximate the unknown ensemble disturbances in the system,and the fixed-time time-varying formation scheme is designed with the constructed observer.The effectiveness of the proposed control algorithm is demonstrated by the numerical simulation.
文摘随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究。该文提出了从分布式僵尸网络实现对综合能源系统经济效益破坏的新型攻击方法。首先,建立基于僵尸节点的重要对象拒绝服务(denial of service,DoS)攻击模型,通过信息收集判断邻域中重要程度最高的节点,并推导出在有限攻击资源下影响DoS攻击效果的显式因素。其次,提出僵尸节点间的共谋虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击策略,并分析不同的FDI攻击实现形式,旨在寻找对能源系统经济性最具破坏性的攻击模式。考虑典型的恶意节点检测机制,制定了僵尸节点自调节过程,使得攻击的实现对防御措施具有鲁棒性。最后,通过IEEE39-32节点的热电耦合系统拓扑仿真验证了所提攻击策略的有效性。
文摘在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各通信者之间达成同步响应或确认后才能执行后续操作,这在大规模网络环境中很难实现。该文首先基于Gossip算法的异步特点,提出了一种基于Gossip的异步通信分布式经济调度算法。利用矩阵扰动理论和特征值定理,严格证明了算法的收敛性。进一步地,考虑了两种典型的网络攻击模型,拒绝服务攻击(denial of service,DoS)和虚假数据攻击(false data injection,FDI),设计了一种弹性安全策略以缓解网络攻击对最优经济调度的影响。最后,基于IEEE39-32节点的IES进行算例分析,结合不同的调度场景、攻击者的表现以及同步通信方式的对比,从多个角度验证了所提策略在通信方式和网络安全方面的有效性和优越性。
文摘在分布式物联网的大规模应用背景下,各实体设备中密码技术作为信息安全的底层支撑架构,正面临着侧信道攻击(SCA)这一物理层安全威胁的严峻挑战. SM4分组密码算法作为我国自主研制的商用密码算法标准,已深度集成于分布式物联网安全协议中,但其实现层面的侧信道脆弱性问题亟待解决.针对SM4密钥扩展算法的侧信道攻击研究存在空白,现有攻击方法多依赖多能迹统计特性,而单能迹攻击研究匮乏.研究提出一种基于贝叶斯网络结合建模侧信道攻击的单能迹侧信道攻击方法,针对单条能量轨迹,通过构建概率图模型,结合置信传播算法,实现对轮子密钥的高效推测,进而恢复主密钥.仿真实验与实测实验表明该攻击方法有效,在理想实测环境下主密钥恢复成功率达85.74%,即使在实测能迹中添加大量高斯白噪声,使得信噪比仅为10 d B的条件下,成功率仍可达70%.与传统方法相比,所提方法在成功率、所需能量轨迹数量和攻击时间等方面优势显著,为分布式物联网系统含密设备的侧信道攻击研究提供了新的思路与技术手段,也为相关防护设计提供了理论依据和参考.
