基于贝叶斯序贯博弈模型的智能电网信息物理安全分析

基于贝叶斯序贯博弈模型的智能电网信息物理安全分析

论文摘要

智能电网是利用信息技术优化从供应者到消费者的电力传输和配电网络.作为一种信息物理系统(Cyber-physical system, CPS),智能电网由物理设备和负责数据计算与通信的网络组成.智能电网的诸多安全问题会出现在通信网络和物理设备这两个层面,例如注入坏数据和收集客户隐私信息的网络攻击,攻击电网物理设备的物理攻击等.本文主要研究了智能电网的系统管理员(防护者)如何确定攻击者类型,从而选择最优防护策略的问题.提出了一种贝叶斯序贯博弈模型以确定攻击者的类型,根据序贯博弈树得到博弈双方的均衡策略.首先,对类型不确定的攻击者和防护者构建静态贝叶斯博弈模型,通过海萨尼转换将不完全信息博弈转换成完全信息博弈,得到贝叶斯纳什均衡解,进而确定攻击者的类型.其次,考虑攻击者和防护者之间的序贯博弈模型,它能够有效地帮助防护者进行决策分析.通过逆向归纳法分别对两种类型的攻击者和防护者之间的博弈树进行分析,得到博弈树的均衡路径,进而得到攻击者的最优攻击策略和防护者的最优防护策略.分析表明,贝叶斯序贯博弈模型能够使防护者确定攻击者的类型,并且选择最优防护策略,从而为涉及智能电网信息安全的相关研究提供参考.

论文目录

  • 1 攻击者和防护者的静态贝叶斯博弈
  •   1.1 博弈模型
  •   1.2 贝叶斯纳什均衡分析
  • 2 序贯博弈模型和数值算法
  •   2.1 序贯博弈模型
  •   2.2 数值算法
  • 3 序贯博弈模型的数值算法分析
  •   3.1 两种类型的攻击者
  •   3.2 网络攻击和防护者的序贯博弈数值分析
  •   3.3 物理攻击和防护者的序贯博弈数值分析
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李军,李韬

    关键词: 信息物理系统,智能电网安全,网络攻击,物理攻击,贝叶斯序贯博弈

    来源: 自动化学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业,互联网技术

    单位: 上海大学机电工程与自动化学院,华东师范大学数学科学学院,上海市核心数学与实践重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(61522310)资助~~

    分类号: TP393.08;TM76

    DOI: 10.16383/j.aas.2018.c180336

    页码: 98-109

    总页数: 12

    文件大小: 1360K

    下载量: 543

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