Security verification against covert learning attackers

Ruochen Tai

doi:10.1016/j.automatica.2025.112344

2025-07-01

PRE

Ruochen Tai

Liyong Lin *

Rong Su

DOI：10.1016/j.automatica.2025.112344

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摘要

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本研究探讨了针对隐蔽学习攻击者的安全验证问题。这些攻击者不了解监督者模型，因此可能需要通过收集系统运行观测值进行被动学习。从攻击者的角度来看，任何与观测值集合一致的监督者都可能已被部署；因此，成功的攻击者需要保持隐蔽，并对与观测值集合一致的每个监督者造成损害。在此设置下，如果一个监督者无法被任何隐蔽学习攻击者成功攻击，则称其为安全的。随后，我们考虑了两种不同的安全验证设置。在第一种设置中，攻击者只能观察植物事件。研究表明，此设置下的安全验证可简化为验证是否存在一个对每个与监控语言一致的监督者（无需显式跟踪控制命令）既隐蔽又能造成损害的攻击者。这是通过将现有的观测辅助隐蔽攻击者合成算法扩展到观测值集合为有限状态自动机捕获的正则集的情况来解决的。在第二种设置中，攻击者可以同时观察植物事件和控制命令。对于此设置，我们构建了一种称为唯一监控器嵌入的二部监督者结构，并证明安全验证问题可简化为检查是否存在一个对唯一监控器嵌入的二部监督者既隐蔽又能造成损害的攻击者，这可以通过调用针对已知攻击者模型的给定监督者的现有隐蔽攻击者合成算法来解决。(c) 2025 Elsevier Ltd. 版权所有，包括文本和数据挖掘、AI训练及类似技术的权利。

Keyword:

Security verification

Learning attacker

Covertness

Unknown supervisor

Observations