基于“平滑水印”的隐蔽性重放攻击检测技术

摘要

重放攻击在稳定的信息物理系统中对卡方检测器具有隐蔽性。以损失一定的控制性能为代价,向最优控制量中添加水印信号,可以有效应对该问题。水印信号通常是一组独立同分布的高斯噪声序列。然而,很多实际的工业被控对象是慢过程,其自身的大惯性会极大削弱水印信号的效果。针对上述问题,本文提出了一种水印信号改进方法,该方法的核心思想是使用采样和插值算法对水印信号进行“平滑化”处理。平滑之后的水印信号呈现出“低频性”,在慢过程中依然有明显响应,从而使卡方检测器有效识别重放攻击。本文使用单容水箱液位控制系统进行仿真实验,实验结果表明,在适当的平滑周期下,“平滑水印”可以在降低控制性能损失的同时,有效提升攻击检测效果。