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Securing Mobile Robotic Networks Against Replacement Attack

delete2025-07-01
delete0
PRE
AI
Y
Yushan Li
J
Jianping He
陈
陈彩莲 (Cailian Chen)
关
关新平 (Xinping Guan)
Lin Cai 封面图
Lin Cai (Lin Cai)
DOI:10.1109/TAC.2025.3526002delete
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摘要

摘要

En 中文
移动机器人网络(MRN)的安全性是近年来一个活跃的研究课题。本文旨在针对替换攻击保障MRN的普适编队控制,其中外部机器人可通过破坏通信并同时进行物理干扰来替换编队机器人。为应对这种先进攻击,本文的创新思路是利用编队形状的物理邻近性和机器人间的交互拓扑进行防御设计。首先,从物理邻近性角度,我们提出凸邻域多边形(CNP)来捕捉编队机器人的几何特征,并设计基于CNP的安全机制以应对替换攻击。然后,从交互角度,我们引入间接可控性来表征攻击者利用机器人间的交互来禁用CNP机制的可能性,并建立关于拓扑结构和攻击输入的条件以对抗替换攻击。最后,基于获得的条件,我们展示了如何设计编队机器人间的初始拓扑以增强防御性能。对比仿真验证了所提方法的有效性。
Keyword:
Cyber-physical system (CPS) security
formation control
mobile robotic network (MRN)
replacement attack

期刊

IEEE Transactions on Automatic Control 封面图
IEEE Transactions on Automatic Control
IF:
7
论文数:
1.3W
被引数:
6.7W

机构

S
shanghai jiao tong university
学者数:
15.7W
论文数: 11.7W
被引数: 159
U
University of Victoria
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1.0W
论文数: 1.0W
被引数: 1.5W
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