Abstract-Securing de fysiska komponenterna i en stads ömsesidigt beroende kritisk infrastruktur (ICI) såsom kraft, naturgas och vattensystem är en utmanande uppgift på grund av deras ömsesidiga beroende och ett stort antal involverade sensorer. Med hjälp av en ny integrerad stat-rymd modell som fångar det ömsesidiga beroendet, en två-stegs cyber attack på ICI studeras där angriparen först kompromissar ICI: s sensorer genom att avkoda sina meddelanden, och, därefter, ändrar det de komprometterade sensorernas data för att orsaka tillståndsuppskattning fel. För att förhindra sådana attacker måste CI:s administratör tilldela sensorerna skyddsnivåer baserat på deras betydelse i statsuppskattningsprocessen. För att fånga det ömsesidiga beroendet mellan angriparen och ICI-administratörens åtgärder och analysera deras interaktioner, föreslås en överste Blotto spelram. Den blandade strategi Nash jämvikten i detta spel härrör analytiskt. Vid denna jämvikt, det visas att administratören kan strategiskt randomisera mellan skyddsnivåer av sensorerna för att lura angriparen. Simuleringsresultat i kombination med teoretisk analys visar att administratören med hjälp av det föreslagna spelet kan minska statens skattningsfel med minst 50 % jämfört med eventuella icke-strategiska åtgärder. Resultaten visar också att ICI: s administratör måste betrakta CIs inne i en stad som en enhetlig ICI för säkerhetsanalys i stället för att tilldela oberoende skyddsnivåer till varje enskild CI, som är konventionellt gjort.
I REF, Ferdowsi et al. har undersökt säker statsuppskattning av ömsesidigt beroende kritisk infrastruktur genom att föreslå ett spelramverk för överste Blotto och fångat dynamiken hos olika komponenter holistiskt med hjälp av en ny integrerad modell för statsrymden.
Colonel Blotto Game for Secure State Estimation in Interdependent Critical Infrastructure
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Economics', 'Mathematics']}