基于二维结构熵的CBTC系统信息安全风险评估方法

基于二维结构熵的CBTC系统信息安全风险评估方法

论文摘要

随着计算机技术、通信技术和控制技术在城市轨道交通列车运行控制系统中的应用,城市轨道交通的自动化和信息化程度不断提升.然而,基于通信的列车运行控制(Communication-based train control, CBTC)技术采用的通用计算机设备和通信技术带来的信息安全漏洞,给CBTC系统带来了日益严峻的信息安全风险,因此,对CBTC系统的信息安全风险进行量化、动态评估具有重要意义.本文根据设备及通信链路的差异性构建了CBTC网络拓扑模型,结合信息安全风险下线路列车运行性能变化导致的运能损失,采用综合表征信息域和物理域特征的二维结构信息熵对CBTC系统信息安全风险进行建模分析.最后,基于城市轨道交通列控系统半实物仿真平台对评估方法进行验证,表明所提方法对CBTC系统信息安全量化评估的有效性和准确性.

论文目录

  • 1 CBTC系统
  •   1.1 CBTC系统简介
  •   1.2 CBTC系统的信息安全问题
  • 2 CBTC系统信息安全评估方法
  •   2.1 二维结构熵
  •     2.1.1 二维结构熵的定义
  •     2.1.2 CBTC系统二维结构熵的特点
  •   2.2 列车运行性能
  •   2.3 CBTC系统信息安全模型
  • 3 CBTC系统信息安全评估方法验证与分析
  •   3.1 CBTC系统信息安全测试床
  •   3.2 攻击案例
  •   3.3 CBTC系统信息安全评估结果及分析
  •     3.3.1 网络拓扑性能变化
  •     3.3.2 列车运行性能变化
  •     3.3.3 信息安全状态评估结果
  •   3.4 CBTC系统信息安全评估方法比较
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 董慧宇,唐涛,王洪伟

    关键词: 基于通信的列车运行控制,信息安全风险评估,结构信息熵,列车运行性能,半实物仿真平台

    来源: 自动化学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 铁路运输,计算机软件及计算机应用

    单位: 北京交通大学电子信息工程学院,轨道交通控制与安全国家重点实验室,国家轨道交通安全评估研究中心

    基金: 北京市自然科学基金(L161006,4164094),国家自然科学基金(61603031,61790575,61790573),国家重点实验室项目(RCS2018K008,RCS2017ZZ003)资助~~

    分类号: TP309;U284.48

    DOI: 10.16383/j.aas.c180374

    页码: 153-162

    总页数: 10

    文件大小: 1140K

    下载量: 436

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