工控网络Modbus TCP协议异常报文检测方法

工业控制网络系统包含Modbus报文传输数据、TCP/IP主机通信行为数据、工控协议数据等大量复杂数据,容易造成数据冗余,降低异常报文检测精度,增加检测时间,从而增加工控网络被攻击几率。为此,提出一种基于支持向量机(SVM)的工控网络Modbus TCP协议异常报文检测方法。利用SVM建立工控网络分层数据模型,在应用层中定义Modbus协议报文,使用核函数对非平稳的随机Modbus协议报文进行离散处理,减少工控网络数据冗余。结合m阶马尔科夫序列,在TCP/IP数据链路层中对离散Modbus协议报文进行异常特征提取,完成Modbus报文异常检测。仿真测试结果表明:所提方法可以有效降低数据冗余,工控网络重复数据存储率为0.39%;Modbus TCP协议异常报文检测精度为95.73%;Modbus TCP协议异常报文检测时间为0.5 ms,以期为工控网络安全提供技术支持。

基于Modbus TCP/IP通信的研究与实现

Modbus TCP/IP通信协议是在TCP/IP协议栈上嵌入Modbus报文,Modbus协议与以太网的结合扩展了Modbus的应用,该协议已经成为通用的工业通信协议标准之一。现在工业控制领域基于Modbus的通信仍然以串行链路的Modbus RTU为主,所以对Modbus TCP/IP通信协议的研究与应用都非常有意义。分析Modbus TCP/IP协议的总体结构描述,介绍其客户机/服务器模型以及实现客户机/服务器的通信。

基于卷积神经网络的工控协议Modbus TCP异常检测

针对工业控制系统中Modbus/TCP协议漏洞频出的问题,提出了基于卷积神经网络的Modbus/TCP异常报文检测方法,通过分析归纳Modbus/TCP的异常报文类型,在异常报文类型基础上进行卷积神经网络的卷积核设计,通过对神经网络输入维数、卷积层数和卷积权重的仿真训练,设计了基于卷积神经网络的Modbus/TCP异常报文检测模型,并利用Netfilter的HOOK技术将检测模型嵌入到工业防火墙中,实现对Modbus/TCP异常报文检测.

Modbus/TCP协议的研究与应用

随着现场总线技术和工业以太网技术的快速发展,工业自动化领域的通信网络正在逐步统一到工业以太网。Modbus/TCP是工业以太网技术中最有发展前景的一种,在工业自动化领域具有很高的应用价值。该文简要概述了工业以太网和Modbus/TCP的历史与现状,以及Modbus协议的基本内容,并阐述了Modbus/TCP客户端的发送、接收应用,对提升我国工业自动化企业的自动化水平、提高企业综合竞争力、加快企业信息化建设等方面都具有现实的意义。

智能配电系统入侵检测方法研究

针对智能配电系统在运行过程中经常遇到的关键技术问题,从防入侵的角度出发,分析研究了Snort开源入侵检测系统,总结了现有Modbus/TCP协议异常报文入侵检测规则。在此基础上提出了基于白名单模型的Modbus/TCP异常报文入侵检测方法,给出了白名单入侵检测模型及其算法。在Visual Studio平台设计开发了白名单规则生成系统,并说明了白名单规则的生成过程及原理。搭建了测试系统,通过试验证明了基于白名单模型的Modbus/TCP异常报文入侵检测方法的可行性。

基于单片机操作平台的数据采集网关的设计

随着国家对大型发电厂的管控力度加强,对需要管控的数据种类增多,数据协议的种类也增多,同时人们追求"利益最大化",这就出现了多对一协议转换的瓶颈。针对这种情况,对现有的协议转换模式进行改进,将传统的"一对一"传输模式改进为"多对一"模式,从而有效地避免"信息堵塞"问题,同时引入单片机操作平台,在软硬件上实现多协议数据采集网关。软件上采用的消息机制将通道选择、协议转换、网关参数设置以及检测等功能有机地组合成一个完整的系统,便于统一调度,有效地提高了协议转换的效率和实时性,并且由于使用51系列单片机完成协议转换网关,所以也降低了设计成本。