SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

L773:0947 3580
 

Sökning: L773:0947 3580 > Quickest physical w...

Quickest physical watermarking-based detection of measurement replacement attacks in networked control systems

Naha, Arunava (författare)
Uppsala universitet,Signaler och system
Teixeira, André, Associate Professor (författare)
Uppsala universitet,Signaler och system,Reglerteknik,Avdelningen för systemteknik
Ahlén, Anders (författare)
Uppsala universitet,Signaler och system
visa fler...
Dey, Subhrakanti (författare)
Uppsala universitet,Signaler och system
visa färre...
 (creator_code:org_t)
Elsevier, 2023
2023
Engelska.
Ingår i: European Journal of Control. - : Elsevier. - 0947-3580 .- 1435-5671. ; 71
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • In this paper, we propose and analyze an attack detection scheme for securing the physical layer of a networked control system (NCS) with a wireless sensor network against attacks where the adversary replaces the true observations with stationary false data. An independent and identically distributed watermarking signal is added to the optimal linear quadratic Gaussian (LQG) control inputs, and a cumulative sum (CUSUM) test is carried out using the joint distribution of the innovation signal and the watermarking signal for quickest attack detection. We derive the expressions of the supremum of the average detection delay (SADD) for a multi-input and multi-output (MIMO) system under the optimal and sub-optimal CUSUM tests. The SADD is asymptotically inversely proportional to the expected Kullback–Leibler divergence (KLD) under certain conditions. The expressions for the MIMO case are simplified for multi-input and single-output systems and explored further to distil design insights. We provide insights into the design of an optimal watermarking signal to maximize KLD for a given fixed increase in LQG control cost when there is no attack. Furthermore, we investigate how the attacker and the control system designer can accomplish their respective objectives by changing the relative power of the attack signal and the watermarking signal. Simulations and numerical studies are carried out to validate the theoretical results.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Reglerteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Control Engineering (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Telekommunikation (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Telecommunications (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Signalbehandling (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Signal Processing (hsv//eng)

Nyckelord

CUSUM test
Cyber-physical system
Deception attack
Linear quadratic gaussian control
Networked control system
Physical watermarking

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy