欺骗攻击下安全网络预测控制系统的设计与实现

本简报探讨了网络控制系统（NCSs）中数据传输的安全问题，特别是机密性、完整性和真实性。提出了一种安全网络预测控制系统（SNPCS）架构，该架构集成了Data Encryption Standard（DES）算法、Message Digest（MD5）算法、时间戳策略和递归网络预测控制（RNPC）方法。前三部分用于在控制器端和受控对象端之间构建安全传输机制，负责保障数据机密性并检验数据完整性与真实性。为保证遭受欺骗攻击时的控制系统性能，提出了一种基于往返时延的RNPC方法，用于补偿欺骗攻击以及网络通信约束（如时变网络时延、数据包乱序和丢包）带来的不利影响。利用切换系统理论得出了RNPC系统闭环稳定性的理论结果。实际实验证明了所提出的SNPCS的有效性。