[发明专利]基于全对称多胞形理论的攻击检测与修正方法

说明书

本发明公开了一种基于全对称多胞形理论的攻击检测与修正方法，不仅可以检测到攻击的存在，而且基于存在攻击时误差均方误差以及攻击检测率的计算，可实现攻击后数据的修正，在保证检测攻击准确性的同时，还有效解决系统的参数不确定等问题，该方法能够同时适用于拒绝服务攻击、重放攻击和假数据攻击的检测问题，具有很高的应用价值；该方法具有方法简单、易行，检测结果准确等优点。

技术领域

本发明公开涉及网络攻击检测的技术领域，尤其涉及一种基于全对称多胞形理论的攻击检测与修正方法。

背景技术

随着科技的发展，网络通信在现代控制系统中起着重要的作用。但是，由于技术限制，通过网络传输的数据可能会受到恶意攻击。所以，网络控制系统的安全问题就显得尤为重要。因此，可靠的攻击检测已经引起了广泛的关注，并且具有至关重要的意义。

目前，对于不确定参数线性离散系统的攻击检测以及修正，一直是困扰本领域技术人员的一大难题。

因此，如何研发一种用不确定参数线性离散系统的攻击检测以及修正方法，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种基于全对称多胞形理论的攻击检测与修正方法，以实现对于不确定参数线性离散系统的攻击检测以及修正。

本发明提供的技术方案，具体为，一种基于全对称多胞形理论的攻击检测与修正方法，该方法包括如下步骤：

建立含有不确定参数的系统模型和攻击模型；

依据全对称多胞形理论以及建立的系统模型和攻击模型，获得攻击检测式；

依据所述攻击检测式，进行攻击检测；

当攻击检测结果为受到攻击时，依据均方误差MES和攻击检测率，将攻击后的数据进行修正。

优选，所述系统模型具体为：

其中，A＝A₀+ΔA、A₀为系统矩阵、ΔA为未知有界参数、w_k为系统扰动、C为观测矩阵、v_k为干扰、k为时刻。

进一步优选，所述攻击模型包括：拒绝服务攻击模型、重放攻击模型以及虚假数据注入攻击模型；

且所述拒绝服务攻击模型，具体为：

所述重放攻击模型，具体为：

所述虚假数据注入攻击模型，具体为：

其中，k为时刻、i为通道序号、τ为重放开始时间、a表示攻击。

进一步优选，所述依据全对称多胞形理论以及建立的系统模型和攻击模型，获得攻击检测式，具体为：

依据全对称多胞形理论以及建立的系统模型和攻击模型，获得系统状态预测集；

所述系统状态预测集，具体为：

依据系统状态预测集中状态估计集获得

将的上边界和的下边界分别按如下定义：

获得攻击检测式

其中，为观测矩阵转置、为第i个全对称多胞形中心、为第i个全对称多胞形矩阵、为干扰上界、λ为待确定参数、B为单位区间、r为B的维数、n为系统状态维数、k为时刻、i为通道序号、T为转置、j为矩阵第j列。

进一步优选，所述依据所述攻击检测式，进行攻击检测，具体为：将所述攻击检测式与0进行比较，当所述攻击检测式大于0时，则代表攻击；否则代表未攻击。

进一步优选，所述λ的确定方法为：