無線工業(yè)控制系統(tǒng)安全實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及算法驗(yàn)證.pdf

1、由于近年來針對(duì)工控系統(tǒng)的惡意攻擊事件不斷發(fā)生，工控系統(tǒng)安全引起了國(guó)家高度重視。同時(shí)隨著工業(yè)無線技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)無線因其成本低廉、易于部署等特點(diǎn)在工控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是工業(yè)無線開放的通信方式也給工控系統(tǒng)帶來了新的安全隱患。目前針對(duì)無線工控系統(tǒng)安全性的研究主要側(cè)重于攻擊建模、攻擊檢測(cè)、攻擊防御等理論方面的研究，缺少實(shí)際無線工控系統(tǒng)下對(duì)理論結(jié)果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。鑒于此，本文通過搭建無線工業(yè)控制系統(tǒng)安全實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究工業(yè)無線安全性并檢驗(yàn)工控

2、無線安全理論在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的有效性。具體研究?jī)?nèi)容包含如下幾個(gè)方面:
　　(1)本文設(shè)計(jì)并搭建了無線工業(yè)安全實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，平臺(tái)主要包括四個(gè)部分:分別是通過Matlab搭建的虛擬被控對(duì)象、可編程邏輯控制器和上位機(jī)相結(jié)合的控制器、控制器與被控對(duì)象之間的通信網(wǎng)絡(luò)以及無線攻擊外設(shè)。同時(shí)，本文還對(duì)平臺(tái)整體功能進(jìn)行了測(cè)試。
　　(2)考慮實(shí)際無線工業(yè)系統(tǒng)存在丟包、延時(shí)等現(xiàn)象，通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究理論結(jié)果在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的有效性有著重要意義。本文對(duì)無線工

3、控系統(tǒng)中最常見的拒絕服務(wù)攻擊(Denial-of-Service，DoS)攻擊展開研究，重點(diǎn)研究了線性二次高斯(Linear-Quadratic-Gaus sian，LQG)控制下最優(yōu)DoS攻擊策略理論在實(shí)際工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中是否依舊成立。通過在平臺(tái)中搭建二級(jí)倒立擺系統(tǒng)和LQG控制器，并利用軟件無線電外設(shè)對(duì)DTD433M無線端子實(shí)施相應(yīng)攻擊策略，本文驗(yàn)證了最優(yōu)DoS攻擊策略在實(shí)際工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的有效性。
　　(3) DTD433M無線