工业控制系统功能安全和信息安全策略优化方法

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。

一种适用于高速列车的动态建链通信模型

针对传统的高速列车实时通信难的问题,提出了一种适用于高速列车的动态建链通信模型。具体地,当列车进入基站通信范围内时,为便于与基站建立通信,基站端与列车端通过各自的旋转保障通信链路的连接,并通过计算确定列车端与基站各自的实时旋转角度。考虑不同的路径函数、基站高度、列车行驶速度,利用MATLAB对列车通信过程中的信号传递方向以及旋转角度进行仿真。仿真结果表明,该模型能实时模拟不同情况下列车端、基站的角度变化情况,为高速移动通信提供了新的方案。

一种林区毫米波通信的路径损耗预测模型

由于林区环境复杂,实地测量路损存在困难,因此基于自由空间邻近模型(Close-In,CI)引入了路径损耗指数矫正因子,并考虑视距和非视距传输概率以及雨衰提出了适用于林区的毫米波路径损耗预测模型。以60 GHz毫米波为例,考虑不同的树木高度、树冠半径、天线高度、树木密度进行模拟仿真并与传统的自由空间路损模型进行比较。仿真结果表明,该适用于林区的毫米波路径损耗预测模型能更好地模拟上述不同情况带来的影响,为通信性能评估提供参考与指导,并为毫米波设备的覆盖范围预测提供理论依据。

网络攻击动态清零技术研究

本文受我国新冠疫情防控政策启发,结合网络攻击与COVID-19病毒的相似性,提出了网络攻击动态清零的技术方案。本方案利用入侵检测技术和态势感知平台,实现网络攻击的“早发现”和“早报告”,防患于未然;利用下一代防火墙和安全管控平台实现网络攻击的“早隔离”和“早清除”;利用可信计算构建网络攻击动态清零的主动免疫机制。