面向工业互联网中数据不透明性的隐私保护控制策略设计

摘要：

随着信息通讯技术(information and communication technologies,ICT)的发展及其在工业环境中的应用,工业互联网应运而生.相比于传统工业相对封闭安全的生产环境,工业互联网面临着严峻的数据隐私安全挑战.为了提供能够抵御网络威胁的鲁棒防御策略,本文研究了面向工业互联网中数据不透明性的隐私保护控制问题.在此问题中,受控系统被建模为网络化离散事件系统(discrete-event system,DES)并且系统中存在着可以利用观测数据来推测系统秘密信患的恶意窃听者.本文的目标是通过设计网络化监督器从而实现以下两个目标:(1)窃听者无法利用观测数据推测出系统秘密信息,即不透明性强制;(2)在网络化监督器的控制下,系统能实现给定的控制目标.为了解决此隐私保护控制问题,首先,本文提出了一套针对网络化离散事件系统的隐私保护控制架构;其次,本文将系统中各子模块建模为有限状态自动机以模拟其动力学;最后,基于构建的状态机模型,通过将原隐私保护控制问题转化为经典的Ramadge-Wonham监督控制问题,本文设计了网络化监督器合成算法.进一步地,本文证明了所设计合成算法的正确性与完备性以及最大网络化监督器的存在性.

关键词：工业互联网、网络化离散事件系统、隐私保护控制、网络化监督器、有限状态自动机、不透明性

所属期刊栏目：52

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：152-164