A Game-Theoretic Framework for Security-Aware Sensor Placement Problem in Networked Control Systems
Notice bibliographique
Résumé
This article studies the sensor placement problem in a leader–follower networked control system for improving its security against cyber-physical attacks. In a zero-sum game, the attacker selects <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$f$</tex-math></inline-formula> nodes of the network to attack, and the detector places <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$f$</tex-math></inline-formula> sensors to detect the presence of the attack signals. In our formulation, the attacker’s objective is to have a large impact on a target node in the network while being as little visible as possible to the detector. The detector, however, seeks to maximize the visibility of the attack signals. The effects of the attack signals on both the target node and the detector node are captured via the system <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$L_2$</tex-math></inline-formula> gain from the attack signals to the target node and deployed sensors’ outputs, respectively. The equilibrium strategy of the game determines the optimal locations of the sensors. The existence of Nash equilibrium for the single-attack single-sensor case is studied when the underlying connectivity graph is a directed or an undirected tree. We show that, under the optimal sensor placement strategy, an undirected topology provides a higher security level for a networked control system compared to its corresponding directed topology. For the multiple-attack multiple-sensor case, we show that the game does not necessarily admit a Nash equilibrium and introduce a Stackelberg game approach, where the detector acts as the leader. Finally, these results are used to study the sensor placement problem in a vehicle platooning application in the presence of bias injectionattacks.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».