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文檔簡介
1、工業(yè)控制系統(tǒng)(Industrial Control System,ICS)廣泛應(yīng)用于核電、火電、水利、化工、石化、制藥、造紙等流程制造業(yè)領(lǐng)域,其安全問題關(guān)系到國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。近年來針對工業(yè)控制系統(tǒng)的安全事件層出不窮,而工控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)以明文形式傳輸?shù)奶攸c(diǎn),使得攻擊者能夠輕易地破壞ICS正常數(shù)據(jù)交互。研究工控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全傳輸機(jī)制,在保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的前提下,最大限度地提升系統(tǒng)通信安全,成為一個新興的研究點(diǎn)。為此,本文在工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)
2、據(jù)安全通信方面做了以下工作:
1.在概述ICS基本通信架構(gòu)的基礎(chǔ)上,從數(shù)據(jù)來源安全和數(shù)據(jù)傳輸安全的角度分析了ICS通信網(wǎng)絡(luò)潛在的脆弱性,然后根據(jù)ICS通信的特點(diǎn),總結(jié)了ICS安全通信的要求和限制,并引入執(zhí)行成本低,占用資源少的輕量級密碼算法,建立基于安全代理的ICS輕量級數(shù)據(jù)安全傳輸框架,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性校驗和機(jī)密性保護(hù)。
2.針對ICS數(shù)據(jù)安全傳輸方案在設(shè)計過程沒有考慮控制系統(tǒng)安全通信限制的問題,本文首先建立了以現(xiàn)場
3、設(shè)備安全成本、系統(tǒng)控制性能和控制回路安全收益為約束的數(shù)據(jù)安全傳輸方案設(shè)計模型。在量化分析各設(shè)計約束組成要素的基礎(chǔ)上,分別構(gòu)造其目標(biāo)函數(shù),并利用三角模糊層次分析法進(jìn)行權(quán)重賦值和一致性校驗。最后,提出基于成本-性能-安全綜合權(quán)衡的多屬性決策模型,并利用灰色關(guān)聯(lián)度法進(jìn)行求解,以設(shè)計最佳數(shù)據(jù)安全傳輸方案。
3.在分析ICS密鑰更新必要性以及密鑰更新時延的基礎(chǔ)上,針對密鑰更新過程系統(tǒng)控制性能和安全性之間的博弈問題,基于帶精英策略的快速非
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