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基于鲁棒主成分分析的智能电网虚假数据注入攻击
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TM72[电气工程—电力系统及自动化] TP309.2[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:空军工程大学信息与导航学院,西安710077
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61272486);信息安全国家重点实验室开放课题基金资助项目(2014-02).
中文摘要:

基于主成分分析(PCA)的盲攻击策略仅对具有高斯噪声的测量数据有效,在存在异常值的情况下,上述攻击策略将被传统的坏数据检测模块检测。针对异常值存在的问题,提出一种基于鲁棒主成分分析(RPCA)的盲攻击策略。首先,攻击者收集含有异常值的测量数据;然后,通过基于交替方向法(ADM)的稀疏优化技术从含有异常值的测量数据中分离出异常值和真实的测量数据;其次,对真实测量数据进行PCA,得到系统的相关信息;最后,利用获得的系统信息构造攻击向量,并根据得到的攻击向量注入虚假数据。该攻击策略在IEEE 14-bus系统上进行了测试,实验结果表明,在异常值存在的情况下,传统的基于PCA的攻击方法将被坏数据检测模块检测,而所提方法基于鲁棒PCA的攻击策略能够躲避坏数据检测模块的检测。该策略使得在异常值存在的情况下虚假数据注入攻击(FDIA)仍然能够成功实施。

英文摘要:

The blind attack strategy based on Principal Component Analysis (PCA) is only effective for the measurement data with Gaussian noise. In the presence of outliers, the attack strategy will be detected by the traditional bad data detection module. Aiming at the problem of outliers, a blind attack strategy based on Robust PCA (RPCA) was proposed. Firstly, the attacker collected the measurement data with outliers. Then, the outliers and the real measurement data were separated from the measurement data containing outliers by the sparse optimization technique based on the Alternating Direction Method (ADM). Secondly, the PCA technique was carried out on the real measurement data, and the relevant information of the system was obtained. Finally, the acquired system information was used to construct the attack vector, and the false data was injected according to the attack vector. The experimental results show that the traditional attack method based on PCA will be detected by the bad data detection module in the presence of outliers, and the proposed method based on robust PCA can avoid the detection of bad data detection module. This strategy makes it possible to successfully implement False Data Injection Attack (FDIA) in the presence of outliers.

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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679