【精彩论文】工控运维中基于语义分析的智能电网控制攻击防御

观点凝练

摘要：为了降低控制相关攻击对智能电网的威胁，在数据采集与监视控制（supervisory control and data acquisition，SCADA）系统中，提出一种语义分析框架，利用智能电网的信息和物理工控设备，检测控制相关攻击。首先，对控制网络进行监控，识别控制命令，并从网络提取出与控制命令相关的语义和更新的测量值，并评估命令的物理后果；然后，采用自适应通用潮流分析算法，从控制命令提取出语义信息，并调整参数。在IEEE24节点、28节点和38节点系统以及一个2 730节点系统上进行实验，结果表明：与交流潮流相比，所提算法将24节点和38节点系统的检测延迟均降低了约50%，将2 730节点系统检测延迟降低了66%，平均漏警率为0.01%，最差情况下误警率为0.78%。
结论：提出了检测控制相关攻击的语义分析框架，基于网络IDS，提出自适应潮流算法来执行及时准确的恶意控制命令检测。在IEEE 24节点、28节点、38节点和2 730节点的系统上验证了提出的语义分析框架，结果表明：提出的自适应潮流分析算法实现了0.78%的最大误警率和0.01%的平均漏警率。语义分析大约可在200 ms内完成大规模测试系统的检测，由此支持及时响应。

未来，将研究混合系统模型中的控制相关攻击，并在分析中纳入电网的信息和物理基础设施中提取出的因素。

引文信息

麻建中, 胡凯波, 於立峰. 工控运维中基于语义分析的智能电网控制攻击防御[J]. 中国电力, 2020, 53(9): 214-220.MA Jianzhong, HU Kaibo, YU Lifeng. Smart grid control attack defense based on semantic analysis in industrial control operation and maintenance[J]. Electric Power, 2020, 53(9): 214-220.‍

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编辑：杨彪

审核：方彤

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