重要数据驱动的DoS攻击策略及一类非线性系统的H∞状态估计器设计

《IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems》：Important-Data-Based DoS Attack Strategy and H ∞ State Estimator Design for a Class of Nonlinear Systems

非线性系统在重要数据驱动DoS攻击下的安全分析与H∞状态估计器设计，提出针对性攻击策略并构建鲁棒估计器，通过Lyapunov方法验证系统稳定性和干扰抑制性能，仿真证实攻击加剧系统恶化而估计器有效缓解影响。

　　

摘要：

本文从敌对且具有数据感知能力的角度，研究了一类非线性系统在遭受拒绝服务（DoS）攻击时的安全性。提出了一种基于重要数据（IDB）的DoS攻击策略，该策略借鉴了攻击者视角下的事件触发逻辑，巧妙地设计了攻击机制以增强破坏效果。与大多数现有DoS攻击模型不同，这些模型不加区分地干扰数据包传输而不考虑数据包内容，而所提出的IDB DoS攻击策略能够识别数据包的重要性，并专注于攻击最重要的数据包。本文的另一个目标是构建一个能够抵御IDB DoS攻击的状态估计器，该估计器能够在攻击存在的情况下保证系统的特定性能。通过使用李雅普诺夫泛函方法，成功获得了确保增强系统渐近稳定性的充分条件以及干扰抑制性能的条件。仿真结果表明：1）所提出的IDB DoS攻击策略会导致更严重的系统性能下降；2）设计的状态估计器能够有效减轻潜在IDB DoS攻击的影响。