Resilient control under denial-of-service and uncertainty: An adaptive dynamic programming approach
本文提出结合强化学习与输出调节理论的弹性控制框架，直接从受DoS攻击和不确定性影响的系统实时数据中学习最优控制器，并给出保证闭环系统稳定的充分条件。
2024-11-11 cs.SY eess.SY
An ELEGANT dataset with Denial of Service and Man in The Middle attacks
本文档描述了一个包含各种类型的拒绝服务（DoS）攻击和中间人（MiTM）攻击的数据集。数据可在以下DOI 10.21227/mewp-g646中获得。本文档描述了数据汇集过程，并提供了有关如何使用可编程逻辑控制器（PLC）将数据用于设计关键基础设施网络安全模型的有用信息。
2021-03-18 cs.CR cs.SY eess.SY
Towards Stabilization of Distributed Systems under Denial-of-Service
ENTEG, Faculty of Science and Engineering, University of Groningen（格罗宁根大学科学与工程学部ENTEG）
本文研究了存在拒绝服务攻击的网络化分布式系统稳定性问题，提出了一种混合传输策略，在降低通信负载的同时保持系统鲁棒性。
2017-09-17 cs.SY eess.SY
Distributed Localization in Wireless Sensor Networks Under Denial-of-Service Attacks
在本文中，我们研究的问题定位的传感器的位置存在的拒绝服务（DoS）攻击。我们考虑一个一般的攻击模型，其中攻击者的行动只受到限制，通过频率和持续时间的拒绝服务攻击。我们提出了一种分布式迭代定位算法与放弃策略的基础上的重心坐标的传感器相对于它的邻居，这是通过相对距离测量计算。特别地，如果传感器的用于接收其邻居的信息的通信链路由于DoS攻击而丢失分组，则传感器放弃位置估计。当攻击者发起拒绝服务攻击时，理论上证明了AS-DIMENSIONAL算法能够准确定位传感器，而不管每次的攻击策略如何。通过仿真实例验证了该算法的有效性。
2020-06-26 cs.SY eess.SY
Networked Systems under Denial-of-Service: Co-located vs. Remote Control Architectures
University of Groningen（格罗宁根大学）
本文研究了在存在拒绝服务攻击情况下网络系统的稳定性，比较了本地与远程控制架构的鲁棒性差异。
2017-03-27 cs.SY eess.SY
Event triggered optimal formation control for nonlinear multi-agent systems under Denial-of-Service attacks
本文针对DoS攻击下的非线性多智能体系统，提出事件触发最优编队控制方法，利用评判神经网络求解最优策略，并证明系统稳定性，仿真验证有效性。
2025-04-21 cs.SY eess.SY
On Resilient Control of Nonlinear Systems under Denial-of-Service
University of Groningen（格罗宁根大学）
研究针对非线性系统在拒绝服务攻击下的控制策略，通过ISS-Lyapunov函数分析，确定反馈信息丢失的最大百分比，提出事件基于控制器的最小采样时间特性。
2014-04-07 cs.SY eess.SY math.OC
Finite-Time Stability Under Denial of Service
研究了网络化控制系统在拒绝服务攻击（DoS）下的瞬时稳定性，其中被控对象与控制器之间的通信在一定时间间隔内受到破坏。为此，首先提出了一种基于李雅普诺夫函数变化率的事件触发机制，使得闭环系统保持有限时间稳定（FTS），同时减少了网络中的数据交换量.接下来，所提出的事件触发有限时间控制器在DoS攻击的存在下的脆弱性进行了评估，并获得了充分条件的DoS持续时间和频率，以确保有限时间稳定的闭环系统中存在的DoS攻击，其中没有假设的DoS攻击在一定的概率或结构良好的周期模型被认为是。最后，所提出的方法的效率是通过仿真研究证明。
2020-05-09 cs.SY eess.SY
Resilient Global Practical Fixed-Time Cooperative Output Regulation of Uncertain Nonlinear Multi-Agent Systems Subject to Denial-of-Service Attacks
针对受拒绝服务攻击的不确定非线性多智能体系统，提出分布式弹性自适应固定时间控制策略，实现全局实用固定时间协同输出调节，确保信号有界且输出固定时间收敛。
2025-09-10 cs.SY eess.SY
An Observer-based Switching Algorithm for Safety under Sensor Denial-of-Service Attacks
针对系统输出遭受DoS攻击的场景，提出基于切换观测器的攻击恢复策略与切换控制算法，通过界定状态估计误差和攻击时长容忍度，确保安全集合条件不变，数值示例验证有效性。
2023-03-21 cs.SY eess.SY
Denial of Service Attacks on Control Systems with Packet Loss
分析了在致动通信信道上由于攻击而导致数据包丢失的控制系统的性能。假设运营商通过测量分组丢失的平均数量来监视信道的状态，并且基于统计信息建立攻击检测标准。攻击者的性能是衡量在一个给定的检测约束的运营商的线性二次代价函数的增加。在此基础上，提出了UDP类和TCP类通信协议的最优拒绝服务（DoS）攻击策略。{For在这两种通信协议中，将独立同分布（IID）的DoS攻击构造与非平稳的构造进行比较。本文的主要贡献是：（一）明确表征的预期成本增加的最佳攻击结构和相关的数据包丢失参数的IID的情况下，（二）证明，通过例子，非平稳随机攻击优于IID攻击的检测约束的存在。
2020-05-15 cs.SY eess.SY
A Jointly Optimal Design of Control and Scheduling in Networked Systems under Denial-of-Service Attacks
本文研究了网络控制系统在随机拒绝服务（DoS）攻击下的控制与调度联合设计问题。传感器对系统输出进行测量，并通过分组丢弃链路将其动态状态估计转发给远程控制器。控制器使用它接收的估计来确定过程的最优控制律。攻击者的目标是通过对传感器-控制器通道进行拒绝服务攻击来增加数据包丢失率，从而降低控制性能。我们假设控制者和攻击者在博弈论意义上都是理性的，并建立了一个部分可观测的随机博弈来推导调度和控制的最优联合设计。使用动态规划，我们证明了控制和调度策略可以单独设计，而不牺牲最优性，使问题相当于一个完整的信息博弈。我们采用纳什Q学习来解决这个问题，并证明了解决方案是保证构成一个$ε$ -纳什均衡。数值例子来说明控制性能和通信成本之间的权衡。
2022-04-11 cs.SY eess.SY
Data-Driven Resilient Predictive Control under Denial-of-Service
线性时不变系统抗拒绝服务攻击的弹性控制研究在新兴的网络物理应用中越来越受欢迎。在以前的工作中，显式的系统模型需要设计一个基于预测的弹性控制器。这些模型可以是先验给定的，或者通过先验系统辨识步骤获得。最近的研究工作集中在基于预先收集的输入-输出轨迹（即，没有明确的系统模型）。在本文中，我们采取了第一步的数据驱动的稳定的随机LTI系统下的DoS攻击，并开发了一个弹性的模型预测控制（MPC）计划纯粹由数据相关的条件驱动。所提出的数据驱动控制方法实现了与基于模型的控制方法相同的弹性水平。例如，局部输入到状态稳定性（ISS）的噪声和DoS攻击的温和的假设下实现。为了恢复全局ISS，进一步提出了两种修改，其代价是降低了对拒绝服务攻击的弹性或增加了计算复杂度。最后通过数值算例验证了所提控制方法的有效性。
2021-10-25 cs.SY eess.SY
Resilient Multi-Dimensional Consensus and Distributed Optimization against Agent-Based and Denial-of-Service Attacks
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Yanshan University（燕山大学）
本文针对多智能体系统在面临基于代理和拒绝服务攻击时的多维共识与分布式优化问题，提出基于辅助点的鲁棒控制算法，确保良性智能体达成共识，并通过理论证明和数值例子验证了算法的有效性。
2025-10-10 cs.SY eess.SY
Resilient Control under Quantization and Denial-of-Service: Co-designing a Deadbeat Controller and Transmission Protocol
研究了连续时间线性定常系统在量化和拒绝服务攻击下的镇定问题。在这种情况下，两个DOS引起的挑战出现与弹性编码方案的设计，即，不同信号的编码策略之间的耦合，和编码器和解码器之间的同步。为了解决这些挑战，一种新的结构，配备了一个无差拍控制器，以及一个微妙的传输协议的输入和输出通道，共同设计利用可控性指标，提出了。当输入和输出通道都受到DoS攻击和量化，所提出的结构能够解耦的输入，输出和估计输出信号的编码方案。通过设计编码方案以及确保闭环系统的指数稳定性的条件，进一步证实了此属性。另一方面，当只有输出通道受到网络现象，所提出的结构可以实现指数稳定没有确认（ACK）信号，在现有的ACK为基础的结果。最后，通过一个数值例子说明了所提出的方法以及理论的实用价值。
2021-03-22 cs.SY eess.SY
Predefined-Time Leaderless Consensus Under Denial-of-Service Attacks
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）
针对拒绝服务攻击下的二阶非线性多智能体系统，提出切换滑模协议，通过时间缩放函数处理通信中断，实现预定义时间内有界扰动下的位置和速度一致。
2026-09-11 cs.SY eess.SY
Secure Dynamic Event-triggered Consensus Under Asynchronous Denial of Service
本文针对高阶非线性多智能体系统在异步DoS攻击下的共识问题，提出基于动态事件触发通信和线性辅助轨迹的安全控制方法，通过LMI优化同时设计通信参数与控制增益，并补偿实际与辅助状态间链路上的攻击影响，最终实现输出共识。
2024-02-26 cs.SY eess.SY
Dynamic Quantized Consensus of General Linear Multi-agent Systems under Denial-of-Service Attacks
在本文中，我们研究了拒绝服务（DoS）攻击下的数据速率约束的多智能体共识问题。我们首先考虑无领导者的共识问题，然后我们简要地介绍了领导者和追随者的共识分析。代理的动力学一般形式建模为齐次线性时不变系统。在我们的分析中，我们推导出的数据速率的多智能体系统，以实现无领导者和领导者-追随者的共识，在存在的DoS攻击，下的量化器溢出的问题是防止的下限。该文件的主要贡献是表征的可容忍的DoS攻击水平之间的权衡领导者和领导者-追随者的共识和所需的数据速率的量化器之间的通信尝试代理。为了减轻拒绝服务攻击的影响，我们采用动态量化放大和缩小的能力，以避免量化器饱和。
2021-11-21 cs.MA cs.SY eess.SY
Robust Stabilization of Resource Limited Networked Control Systems Under Denial-of-Service Attack
在本文中，我们考虑了一类拒绝服务（DoS）攻击，其目的是超载的通信信道。在安全问题之上，反馈回路内的连续或周期性信息传输对于系统的有效控制和稳定是必要的。此外，不确定性-源自参数变化或未建模的系统动态-在系统的稳定性中起着关键作用。为了解决这三个关键因素，我们解决了一个不确定的离散时间网络控制系统（NCS）的联合控制和安全问题的共享通信信道的可用性有限。采用基于事件触发的控制和通信策略，以减少带宽消耗。为了解决系统动力学的不确定性，鲁棒控制法推导出使用最优控制方法的基础上的虚拟标称动态与二次成本功能。利用离散时间输入到状态稳定性理论，导出了闭环系统稳定的条件和反馈信息的非周期传递规律。我们表明，所提出的控制方法经受住了一般类的DoS攻击，和稳定性分析依赖于攻击信号的特性。结果表明，并验证了一个经典的NCS间歇反应器系统的数值。
2019-09-12 cs.SY eess.SY
A Framework for Hybrid Systems with Denial-of-Service Security Attack
State Key Laboratory of Computer Science, Institute of Software Chinese Academy of Sciences（中国科学院软件研究所）；DTU Informatics, Technical University of Denmark（丹麦技术大学信息系）
本文提出一种形式化框架，用于在混合系统中表达拒绝服务攻击，确保在通信不可靠时系统安全。通过开发验证混合系统安全性的推理系统，并应用于列车控制系统示例。
2014-03-27 cs.CR cs.LO cs.SY
Quantized State Feedback Stabilization of Nonlinear Systems under Denial-of-Service
研究了网络攻击下网络系统的弹性控制问题。特别是，我们认为状态反馈镇定问题的非线性系统的状态测量发送到控制器通过通信信道，只有一个有限的传输速率，而且受到网络攻击的形式拒绝服务（DoS）。我们使用一个动态量化的方法来更新的编码器/解码器的量化范围和量化的比特数的特征需要稳定的系统在一个给定的水平的DoS攻击的持续时间和频率。我们的理论结果表明，在拒绝服务攻击下，所需的数据位，以稳定的非线性系统的状态反馈控制比那些没有拒绝服务，因为拒绝服务引起的通信中断，使量化的不确定性扩大了两个成功的传输之间。即便如此，在模拟中，我们表明，实际的量化位可以比理论值小得多。
2021-04-09 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Software-Defined Network Architecture for Smart Grid Resilience to Denial-of-Service Attacks
本文提出由三个 ONOS 控制器分集群管理的 D3-SDN 架构，并通过 IEEE 118 节点系统与 POX 等方案对比，验证其在 DoS 攻击下显著提升吞吐量并降低延迟。
2022-12-20 cs.SY eess.SY
Resilience to Denial-of-Service and Integrity Attacks: A Structured Systems Approach
研究了网络物理系统对拒绝服务攻击和完整性攻击的抗御能力。网络物理系统被建模为一个线性结构的系统，其弹性的攻击被解释在图论框架。系统的结构弹性由受攻击系统的二分图和有向图表示的连通分量的最大匹配中的不匹配顶点来表征。我们首先提出的条件，系统是有弹性的拒绝服务攻击时，对手可能会阻止访问或关闭某些输入系统。我们扩展了这种分析，以表征系统的弹性时，对手可能会另外有能力影响状态反馈控制策略的实施。这被称为完整性攻击。我们建立的条件下，一个系统，在结构上弹性的DoS攻击也将弹性的某一类完整性攻击。最后，我们制定了一个扩展的情况下切换线性系统，并推导出这样的系统是结构弹性的DoS攻击的条件。
2021-09-02 cs.CR cs.SY eess.SY
Optimal State Estimation Synthesis over Unreliable Network in Presence of Denial-of-Service Attack: an Operator Framework Approach
在本文中，我们考虑的状态估计问题存在的拒绝服务（DoS）攻击。我们制定了这个问题作为一个状态估计问题的工厂切换测量输出。在没有攻击的情况下，状态估计器可以访问所有测量的输出，然而，在存在攻击的情况下，只有所有测量的子集可用于状态估计器。我们试图找到一个状态估计，结果在最坏情况下的攻击策略的最小估计误差。首先，我们参数化的所有状态估计器，导致在最坏情况下的攻击场景的稳定估计误差的集合。然后，我们将证明，在这个集合中的任何状态估计器可以被写为一个广义的Luenberger观测器与一个适当定义的增益。一般来说，这种双稳态增益可以是一个算子，并且可能是无界的，这与经典的静态双稳态增益相反。此外，我们将证明，找到最佳的状态估计器，结果在最小的估计误差可以作为一个凸规划的观测器运营商增益的稳定因素。这种优化在实际上是线性规划而易处理的.
2019-07-24 cs.SY eess.SY math.OC
Robust one-shot estimation over shared networks in the presence of denial-of-service attacks
多智能体系统通常在低功耗的共享无线网络上进行通信，这容易受到拒绝服务攻击。我们考虑以下情况：多对代理商在共享的通信网络上进行战略性通信，在干扰机的存在下，谁可能会发起拒绝服务。我们把这个问题作为一个协调员谁优化的传输和估计政策联合和干扰谁优化其执行攻击的概率之间的博弈。我们考虑两种情况：点对点的渠道和大规模的网络与可数无限数量的传感器-接收器对。当干扰器主动攻击信道时，从协调器的角度来看，博弈是非凸的。然而，尽管缺乏凸性，我们构造鞍点平衡解的任何多变量高斯分布的观察。当干扰源是反应性的，我们得到了一个算法的基础上，序列凸优化，迅速收敛到一阶纳什均衡。有趣的是，当干扰机处于反应状态时，即使它处于空闲状态，阻塞信道通常也是最佳的，从而在接收机处产生模糊性。
2023-02-28 cs.GT cs.IT cs.SY
Controller-jammer game models of Denial of Service in control systems operating over packet-dropping links
School of Engineering and IT, University of NSW at the Australian Defence Force Academy（新南威尔士大学澳大利亚国防军学院工程与信息科技学院）；Department of Aerospace Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校航空航天工程系）
本文提出了一种零和博弈模型，用于网络控制系统中拒绝服务攻击场景，分析干扰者通过最优策略切换攻击植物，并推导出 saddle-point 均衡条件及多阶段游戏中的贪心干扰策略。
2017-06-05 cs.SY eess.SY math.OC
Model Predictive Control with adaptive resilience for Denial-of-Service Attacks mitigation on a Regulated Dam
针对SCADA面临的控制器—执行器DoS攻击，提出以Hawkes过程强度自适应调节弹性因子的MPC架构，并在Olginate大坝真实数据的两个攻击场景中验证其有效性。
2024-02-28 cs.CR cs.SY eess.SY
Cyber Threat Impact Analysis to Air Traffic Flows Through Dynamic Queue Networks
Washington State University（华盛顿州立大学）
本文研究了网络威胁对航空交通流的影响，通过动态队列网络模型分析了三种不同攻击（路由拒绝服务、路由选择篡改和扇区拒绝服务）对航空交通流的影响，并提出了用于识别易受流量篡改影响的扇区的图级脆弱性度量。
2018-10-17 cs.SY eess.SY
Resilient Extremum Seeking Control for Cyber-Physical Systems Under Denial-of-Service Attacks
Rio de Janeiro State University（里约热内卢州立大学）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
针对DoS攻击下的网络物理系统，提出一种基于保持最近成功传输信号的弹性离散时间极值搜索控制架构，证明其在确定性及概率性攻击下的收敛性，并揭示零输入策略与抖动同步攻击可导致优化偏差。
2026-09-15 cs.SY eess.SY math.OC
An Investigation of Denial of Service Attacks on Autonomous Driving Software and Hardware in Operation
Akkodis Germany Solutions GmbH（阿克多迪斯德国解决方案有限公司）；University of Cassino and Southern Lazio（卡西诺大学与南拉齐奥大学）
本文通过实验研究 ICMP 洪水 DoS 攻击对自动驾驶软件栈和 GNSS-RTK 定位设备的影响，发现软件栈韧性较强而 GNSS 设备采样率可骤降至 5%，揭示了外部硬件模块作为攻击面的安全风险。
2024-09-02 cs.RO cs.SY eess.SY
Inverting Self-Triggered Control: Adversarial Reinforcement Learning for Sparse Denial-of-Service Attacks
Iowa State University（爱荷华州立大学）；United States Naval Academy（美国海军学院）；U.S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）
本研究将自触发控制反转，提出对抗强化学习生成最稀疏的拒绝服务攻击调度，以李雅普诺夫递增条件破坏闭环稳定性，实验证明其在多种环境下以100%成功率优于基线。
2026-09-14 cs.LG cs.SY eess.SY
Economic Impact Assessment of Denial-of-Service and Time-Delay Attacks on Advanced Metering Infrastructure
Wentworth Institute of Technology（温特沃斯理工学院）；University of Massachusetts Boston（马萨诸塞大学波士顿分校）
本文通过Mininet仿真结合DNP3协议模型，评估DoS和TDA对AMI通信的影响，发现攻击会降低网络性能、增加通信不可用率，还会导致能源需求估算不确定性，在10000台智能电表的区域部署下可造成每日最高5097美元的经济损失。
2026-08-11 cs.CR cs.SY eess.SY
Optimal Denial-of-Service Attack Energy Management over an SINR-Based Network
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
本文研究了在基于SINR的网络中，如何在有限功率资源下优化拒绝服务攻击的能量管理，以降低远程估计器的估计质量，提出了针对静态和动态攻击能量管理的解决方案，并通过仿真验证了理论结果。
2018-10-05 cs.SY eess.SY
