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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3039| Detección de ataques en sistemas ciberfísicos Attack detection for ciber-physical systems | |
| JESUS EDUARDO VERDUGO GERMAN | |
| Jonatan Peña Ramirez Justin Ruths | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Sistema ciberfísico, ataque, algoritmo de detección Cyber-physical systems, attack, detection algorithm | |
| El término sistemas ciberfísicos se utiliza para referirse a sistemas cuyo funcionamiento depende de una estrecha integración de tecnologías de computación, comunicación y control para lograr cierto funcionamiento deseado. Ejemplos de sistemas ciberfísicos son una central nuclear, la red eléctrica, un vehículo autónomo, una línea de producción automatizada, por mencionar solo algunos. Los sistemas ciberfísicos (CPS por sus siglas en inglés) son sistemas dinámicos que se caracterizan por contener una parte física, por ejemplo un proceso industrial, un robot manipulador, un sistema mecánico, entre otros, y una parte virtual, la cual consiste en una serie de algoritmos de control, los cuales comúnmente son implementados mediante una computadora. Debido a que la interacción entre la capa física y la capa virtual en los CPS es generalmente indirecta, por ejemplo a través de una conexión alámbrica remota o inalámbrica, este tipo de sistemas son susceptibles de ser atacados. En esta tesis, se presenta una estrategia de detección de ataques o anomalías en sistemas lineales, utilizando conceptos y herramientas sobre Teoría del Control, la cual permite mejorar la seguridad del sistema. La estrategia propuesta está basada en el uso de un observador discontinuo y un filtro pasa bajas. Además, se presenta el diseño de un detector para sistemas conmutados el cual constituye un primer paso hacia la detección de ataques en sistemas con dinámica híbrida. Los resultados analíticos obtenidos se ilustran mediante simulaciones numéricas y se validan experimentalmente usando un sistema mecánico y un circuito electrónico. The concept of cyber-physical systems (CPS) refers to control systems that integrate different technologies. Examples of CPS are a nuclear plant, the power grid, an autonomous vehicle, an automatized production line, among other examples. A CPS system contains two parts: a physical part, for instance, an industrial process, a robot manipulator, a mechanical system, among others, and a virtual part, consisting of control algorithms which commonly are implemented in a computer. Since the interaction between the physical layer and the virtual layer in a CPS is generally indirect, for example via a remote wire or a wireless connection, the system is susceptible to external attacks.In this thesis, we presented an anomaly detection strategy for linear CPS, which is based on tools and techniques from Control Theory. Specifically, the proposed strategy is based on a discontinuous observer and a low pass filter. Furthermore, the thesis also presents the design of a detector for piece-wise linear systems, which constitutes a first step towards the detection of attacks or anomalies in hybrid CPS.The obtained analytic results are illustrated by means of computer simulations and experimentally validated by using a mechanical system and an electronic circuit. | |
| CICESE | |
| 2019 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Verdugo German, J.E. 2019. Detección de ataques en sistemas ciberfísicos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 77 pp. | |
| TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones |
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| Tesis_Version_Final_Eduardo_22_nov_2019.pdf | Versión completa de la tesis | 3.29 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |