工业控制系统功能安全和信息安全策略优化方法

摘要

针对当前工业控制安全兼容性难以解决的问题,在功能安全与信息安全资源消耗竞争的本质层面上,文章提出支持功能安全与信息安全冲突协商的形式化模型,从数学上刻画工业控制系统安全策略的功能安全程度、信息安全程度、CPU占用和内存占用。文章将这4个数学函数作为衡量安全策略优劣的目标函数进行多目标优化,充分考虑功能安全、信息安全、时间延迟、资源消耗等工业控制系统的关键因素,构建目标函数的参数空间,利用空间间隔挑选出最优策略。文章克服传统的矛盾屏蔽方法只能在不影响功能安全的前提下进行定性配置的局限,为工业控制系统提供一套完整的策略优化方案和算法。模拟实验将策略优化算法应用到列车控制系统中,获取车载列车自动防护(Automatic Train Protection,ATP)系统的最优安全策略方案,实验结果表明,文章提出的安全策略优化方法,可以量化安全策略的优劣,并有效地选取最优安全策略方案,保障工业控制系统安全。