Current drainage induced by bias injection attack against Kalman filter of BLDC motor
Notice bibliographique
Résumé
False data injection attack against Kalman filter based observer of the linear system in the closed loop control is considered under condition of periodic modulation of the injected data dynamics. Aimed is synergistic effect due to synchronization of the false data dynamics with that of the linear system and interaction with the controller. For that, operation of closed loop controlled Brushless DC (BLDC) motor with Kalman filter in the feedback loop is simulated in Matlab environment under condition of adversarial bias injection attack. Implemented is model of position sensorless drive in which Kalman filter estimates the rotor’s position and angular speed based on phase relations between currents in the motor windings. Adversarial bias injection is implemented into the feedback line of angular velocity estimates connecting output of the Kalman filter and the comparator node, so that Kalman filter estimates are substituted by the ones with the bias included. Here the effect of various bias functions is tested on the control system operation. Specifically, considered are (i) double step-function bias, (ii) gradual linear increase of the bias (triangle function), (iii) saw tooth function with triangular tooth shape, all acting as modification term for Kalman filter estimates of rotor’s speed. Findings for P-type controlled circuits show standard response to the step-function, as expected. Unusually, the gradual linear increase of the injected bias leads to reactive response of the circuits at the initial phase, which counters the bias shift in a way contrary to the step-function response type. This countering weakens as the linear increase of the bias persists, finally turning to the trend aligned with the bias direction. Even more unusually, saw tooth function of the bias causes resonance type of circuit’s response with persistent countering of the bias trend and significant current increase in the motor’s windings, defined here as “current drainage”. Signatures of specific responses are shown to depend on frequency and modulation depth of the bias tooth saw function. Importantly, high levels of current drainage are shown to be achievable at the very low levels (ca. 2%) of bias modulation amplitude for a saw tooth bias functions. This feature holds a promise of potentially devastating tool for stealthy adversarial attacks with high efficiency.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».