工业控制系统重要节点的快速挖掘.pdf

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1、工业控制系统重要节点的快速挖掘张醒。等工业控制系统重要节点的快速挖掘FastIdentifyingImportantNodesintheIndustrialControlSystem绻醒1徐建平2(华东理工大学信息科学与工程学院1，上海200237；上海工业自动化钗表研究院2，上海200233)摘要：工业控制系统的可靠性、稳定性、抗毁性是工控系统安全首要问题。为提高系统安全性，提出了快速挖掘工业控制系统中重要节点的方法。针对工业化和信息化的深度融合的大型复杂工控系统，采用了基于复杂网络理论的重要节点评估

2、思想。鉴于工业系统的特有节点分布不均衡性和社团性、有机结合度中心性、K一壳及社团扩散性，提出ER+方法，对实际挖掘样本进行分析。利用SIR动态分析试验，证明了该方法更加准确有效稳定。关键词：工业控制系统ER+SIR可靠性安全性工业化信息化信息安全中圈分类号：TH一39；TP274+．5文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201607018Abstract：Industrialcontrolsystem陀liabj】ity。stability。survivab

3、ilityisaprimarysecurityissuesoftheindustrialcontrolsystem．Inordertoimprovesystemsecurity-themethodoffastidentifyingimportantnodesintheindustrialcontrolsystemsisintroduced．Depthintegrationofindustrializafionandinfonnafionizationoflargeandcomplexindustrial

4、controlsystems。theevaluationimportantnodesmethodisproposedbasedonthecomplexnetworktheory．Intheviewoftheunevenandcommunitydistributionofindustrialsystems，andblendingorganicallythedegreecentrality-theK—shellandthecommunitydi任usion。tactfullyputforwardER+met

5、hodsandanalysistheactualminingsamples．TheexperimentalresultsofSIRdynamicssuggestthattheER+啪山odismoreaccurate。effective．stable．Keywonls：IndustrialcontrolsystemER+SIRReliabilitySecurityIndustrializationInformatizationInformationsafety0引言工业控制系统(industrialco

6、ntrolsystem，ICS)包括监控和数据采集(supervisorycontrolanddataacquisition，SCADA)系统、分布式控制系统(distributedcontrolsystem，DCS)和其他控制系统H也]。然而随着工业化与信息化的深度融合及智能化的工控系统在基础行业和政府公共事业的重要性比重增大，以及工控系统越来越大型化、复杂化旧1，信息安全对于工控系统的威胁越来越大。因此，当前迫切需要进行研究，并及时提出解决新型问题的方法。对于工控系统复杂化、大型化问题，可以引入复杂

7、网络理论来处理。将整个系统网络的有信息流动部件进行节点化处理，认为所有部件都是一致相似的，组成网络拓扑图，特别是工业控制系统具有一定的结构分布性(社团性)。怎样有效地评价网络节点的可靠性和重要性非常重要。由于自然因素、设计因素及蓄意攻击，工控部件可能发生故障失效，对系统的可靠性造成影响。网络中只要有少量节点发生问题，就会影响整个系统安全。例如攻击一个无标度网络，仅少量重修改稿收到日期：2015一05—29。第一作者张醒(1989一)，男，现为华东理工大学控制科学与工程专业在读硕士研究生：主要从事工业控制

8、系统、复杂网络方向的研究。《自动化仪表》第37卷第7期2016年7月要节点失效就会导致整个网络瘫痪H】。怎样对这些重要节点评估和节点排序是个重要课题。现实中当多个部件同时发生故障时，考虑维护顺序，可以使系统遭受的损失最小；系统构建时，优化系统网络拓扑结构，可大大提高系统抗毁性。本文针对工控系统特有属性，提出一种基于网络的社团结构划分、度值及K壳的方法。该方法综合了全局与局部及社团结构特点，可以挖掘工业控制系统中的重要节点。1理论基础与各种方