A Comprehensive Survey on the Cyber-Security of Smart Grids: Cyber-Attacks, Detection, Countermeasure Techniques, and Future Directions
University of North Dakota（北达科他大学）
智能电网网络面临的一个重大挑战是网络安全。已进行了几项研究，以突出这些安全挑战。然而，大多数调查都是根据安全要求、机密性、完整性和可用性对攻击进行分类，而没有考虑问责制要求。此外，其中一些调查侧重于传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）模型，该模型没有区分开放系统互连（OSI）模型的应用程序、会话和表示以及数据链路和物理层。在这篇调查论文中，我们提供了一个基于OSI模型的攻击分类，并更详细地讨论了针对智能电网网络通信不同层的网络攻击。我们还提出了新的分类的检测和对策技术，并在每个类别下描述现有的技术。最后，我们讨论了挑战和未来的研究方向。
2022-06-22 cs.AI cs.CR
A Survey of AI-Related Cyber Security Risks and Countermeasures in Mobility-as-a-Service
本文首次全面综述了出行即服务中人工智能相关的网络安全风险与对策，聚焦隐私风险和对抗性攻击及其对生态系统的影响。
2024-11-08 cs.CR
Secure Resource Management in Cloud Computing: Challenges, Strategies and Meta-Analysis
本文系统综述了云计算安全资源管理中的网络威胁对抗策略，将其分为防御、缓解和混合三类，并通过真实虚拟机数据轨迹进行性能评估，揭示各类策略的权衡，为未来安全云资源管理方法提供指导。
2025-02-05 cs.CR
Online Social Deception and Its Countermeasures for Trustworthy Cyberspace: A Survey
我们生活在一个通过社交网络服务（SNS）进行在线交流已成为人们日常生活中不可或缺的一部分的时代。因此，SNS中的在线社交欺骗（OSD）已成为网络空间中的严重威胁，特别是对于易受此类网络攻击的用户。网络攻击者利用SNS的复杂功能进行有害的OSD活动，例如金融欺诈，隐私威胁或性/劳动剥削。因此，了解OSD并制定有效的OSD对策，对于构建可信的SNS至关重要。在本文中，我们进行了广泛的调查，包括（i）社会欺骗的多学科概念;（ii）OSD攻击的类型及其与其他社交网络攻击和网络犯罪相比的独特特征;（iii）包括预防，检测和响应的综合防御机制（iv）用于确认和验证的数据集/指标;以及（v）与OSD研究相关的法律和伦理问题。基于这一调查，我们提供了深入了解对策的有效性和现有文献的教训。最后，我们深入讨论了最先进技术的局限性，并对这一领域未来的研究方向提出了建议。
2020-04-16 cs.CR cs.SI
A study of cyber security in hospitality industry- threats and countermeasures: case study in Reno, Nevada
本研究的目的是分析网络安全和电子信息和网络系统的安全实践，网络威胁，以及防止酒店网络攻击的技术。帮助信息技术总监和首席信息官（CIO）是本研究的目的，以推进政策的电子信息在酒店和建议一些技术和工具，以确保计算机网络的安全。本研究是完全定性的，而案例研究和访谈是在美国内华达州里诺市的5家随机酒店进行的。访谈对象包括50名酒店客人、10名前台员工、3名IT经理和2名总经理助理。结果表明，酒店的网络安全性很低，酒店在这方面是非常脆弱的，最后，本研究的意义和贡献。
2017-05-08 cs.CR cs.CY
A Review on C3I Systems' Security: Vulnerabilities, Attacks, and Countermeasures
指挥、控制、通信和情报（C3I）系统越来越多地用于关键的民用和军事领域，以实现信息优势、作战效能和更高的态势感知。与面临广泛网络攻击的传统系统不同，C3I战术行动的敏感性使其网络安全成为关键问题。例如，在军事战场上篡改或拦截机密信息不仅会损害C3I行动，而且会造成不可逆转的后果，如人员伤亡和任务失败。因此，C3I系统已成为网络对手的焦点。此外，C3I系统的技术进步和现代化大大增加了C3I系统遭受网络攻击的潜在风险。因此，网络对手利用高度复杂的攻击媒介来利用C3I系统中的安全漏洞。尽管C3I系统的网络安全的重要性迅速发展，现有的文献缺乏一个全面的审查，以系统化的C3I系统的安全知识体系。因此，在本文中，我们收集，分析和综合了C3I系统网络安全的最新技术。特别是，本文已经确定了安全漏洞，攻击向量和对策/防御C3I系统。此外，我们的调查使我们能够：（i）提出安全漏洞，攻击向量和对策的分类;（ii）将攻击向量与安全漏洞和对策相互关联;（iii）提出未来的研究方向，以推进C3I系统网络安全的最新技术。
2022-01-31 cs.CR cs.SY eess.SY
Privacy Concerns Raised by Pervasive User Data Collection From Cyberspace and Their Countermeasures
几十年来，建立在互联网技术基础上的称为“网络空间”的虚拟空间一直服务于人们的日常生活。现在，它提供先进的服务和连接的经验与发展中的普适计算技术，数字化，收集和分析用户的活动数据。这改变了收集用户信息的方式，并影响了传统网络空间网关的用户隐私，包括用户日常使用的设备。这项工作调查的影响和调查的隐私问题所造成的数据汇集，即身份跟踪浏览活动，用户输入数据披露，在移动设备中的数据可访问性，微妙的数据传输的安全性，隐私参与感测，并在机会网络中的身份隐私。根据上述影响，在明确界定的范围内讨论了每一项调查的隐私问题。并对现有的对策进行了综述和讨论，指出了相应的研究差距。为了完成的观点，三个复杂的开放问题，即轨迹隐私，智能计量中的隐私，和非自愿的隐私泄漏与环境智能，简要讨论了未来的研究方向之前，我们的调查在最后一个简洁的结论。
2022-02-09 cs.CR cs.SI
Critical Analysis and Countermeasures Tactics, Techniques and Procedures (TTPs) that targeting civilians: A case study On Pegasus
本文以恶意软件Pegasus为研究对象，分析其针对记者等群体的攻击模式与影响，提出网络安全政策优化方向及企业防护策略，揭示其对公民权利与关键基础设施的威胁。
2023-10-01 cs.CR
Cybersecurity of Electric Vehicle Charging Infrastructure: Recent Advances, Open Challenges, and Future Directions
Mississippi State University（密西西比州立大学）
本文综述了电动汽车充电基础设施的网络安全问题，分析了常用数据集和建模方法的局限性，并提出了未来研究方向以推动入侵检测系统的发展。
2026-05-22 cs.CR
Review, Meta-Taxonomy, and Use Cases of Cyberattack Taxonomies of Manufacturing Cybersecurity Threat Attributes and Countermeasures
全面系统地了解网络攻击的不同要素对于开发必要的工具来预防、检测、诊断和缓解制造系统中的网络攻击至关重要。作为回应，研究人员提出了几种攻击分类法，作为识别和分类各种网络攻击属性的方法。然而，这些分类法根据研究重点涵盖了选定的攻击属性，有时还伴随着不一致的命名和定义。这些看似不同的分类法通常重叠，可以相互补充，以创建目前文献中缺少的网络攻击属性的全面知识库。此外，从使用分类法创建结构化知识到将此结构应用于网络安全工具开发并帮助从业者使用它，还缺少一个环节。为了应对这些挑战，本文重点介绍了如何使用网络攻击分类法来更好地理解和表征制造网络安全威胁。它还回顾和分析了当前制造业网络安全威胁属性和对策的分类，以及现有分类的范围和覆盖范围的扩散。因此，这些分类被编译成智能制造领域更全面、更一致的元分类。由此产生的元分类法提供了对当前分类法的整体分析，并将它们集成到统一的结构中。基于此结构，本文确定了当前攻击分类的差距，并为未来的改进提供了方向。最后，本文介绍了智能制造系统中攻击分类的潜在用例，用于评估安全威胁及其相关风险，制定风险缓解策略，并为网络安全框架的应用提供信息。
2023-03-21 cs.CR cs.SY eess.SY
An Approach of Replicating Multi-Staged Cyber-Attacks and Countermeasures in a Smart Grid Co-Simulation Environment
虽然配电网的数字化带来了许多好处，但它也为网络攻击带来了新的漏洞。为了在新出现的威胁环境中保持安全运营，检测和实施针对网络攻击的对策至关重要。然而，由于缺乏公开可用的攻击数据对智能电网（SG）的对策发展，基于仿真的数据生成方法提供了潜在的提供所需的数据基础。因此，我们提出的方法提供了灵活和可扩展的复制多阶段的网络攻击在SG协同仿真环境（COSE）。COSE由一个电网模拟器、操作技术（OT）设备模拟器和一个用于现实IT流程网络的网络模拟器组成。专注于COSE中的防御和攻击用例，我们的模拟攻击者可以执行网络扫描，找到漏洞，利用它们，获得管理权限，并在OT设备上执行恶意命令。作为一个示例性的对策，我们提出了一个内置的入侵检测系统（IDS），分析生成的网络流量使用异常检测与机器学习（ML）的方法。在这项工作中，我们提供了一个概述的SG COSE，提出了一个多阶段的攻击模型，有可能破坏网格操作，并显示示例性的性能评估的IDS在特定的情况下。
2021-10-05 cs.CR cs.NI cs.SY
Cyberattacks and Countermeasures For In-Vehicle Networks
随着车辆之间和车辆内部的连接性增加，人们对安全和安保的担忧也在增加。汽车内部使用各种汽车串行协议，如控制器局域网（CAN），本地互连网络（LIN）和FlexRay。CAN总线是最常用的车载网络协议，用于支持ECU之间的车辆参数交换。该协议在设计上缺乏安全机制，因此容易受到各种攻击。此外，车辆的连接性使得CAN总线不仅容易受到车辆内部的攻击，而且还容易受到外部的攻击。随着联网汽车的兴起，车载设备上引入了更多的入口点和接口，从而也导致了更广泛的潜在攻击面。现有的安全机制集中于使用加密、认证和车辆入侵检测系统（IDS），其在诸如低带宽、小帧大小（例如，在CAN协议中）、计算资源的有限可用性和实时灵敏度的各种约束下操作。我们调查了车载网络（IVN）攻击，这些攻击分为：直接接口发起的攻击，远程信息处理和信息娱乐发起的攻击，以及传感器发起的攻击。我们调查和分类当前的加密和IDS方法，并比较这些方法的基础上的标准，如实时的约束，使用的硬件类型，在CAN总线行为的变化，类型的攻击缓解和软件/硬件用于验证这些方法。我们的结论与潜在的缓解策略和未来的研究挑战。
2020-04-22 cs.CR
Model-based Cybersecurity Analysis: Past Work and Future Directions
基于模型的网络安全评估有着悠久的历史。攻击图（AG）和攻击树（AT）是早期开发的用于网络安全分析的图形安全模型。然而，它们具有局限性（例如，可扩展性问题、状态空间爆炸问题等）并且缺乏捕获其它安全特征的能力（例如，对策）。为了解决这些局限性并应对各种安全功能，开发了一种名为攻击对策树（ACT）的图形化安全模型，通过考虑攻击和对策来执行安全分析。在我们的研究中，我们已经开发了不同的层次化图形安全模型的变体，以解决系统的安全分析中涉及的安全模型的复杂性，动态性和可扩展性问题。在本文中，我们总结和分类的安全模型分为以下几种：基于图的，基于树的，和混合的安全模型。我们讨论了分层攻击表示模型（HARM）的开发以及HARM的不同变体，其应用以及在各种领域（包括物联网（IoT），云，软件定义网络和移动目标防御）中的可用性。我们提供了安全度量的分类，包括它们的讨论。最后，我们强调了存在的问题，并提出了未来的研究方向，在该地区的图形安全模型和应用程序。通过这项工作，决策者可以了解哪种类型的HARM适合其网络或安全分析要求。
2021-05-24 cs.CR
On Specification-based Cyber-Attack Detection in Smart Grids
电网向智能网络物理系统的转变带来了许多好处，但也大大增加了网络攻击的范围，需要采取适当的对策。然而，针对网络攻击的数据驱动对策的开发、验证和测试，例如基于机器学习的检测方法，缺乏来自真实世界网络事件的重要数据。与来自真实网络事件的攻击数据不同，基础设施知识和标准可以通过专家和领域知识访问。我们提出的方法使用领域知识来定义智能电网在非攻击条件下的行为，并检测攻击模式和异常。使用基于图的规范形式主义，我们结合跨领域的知识，使白名单规则的生成不仅为静态定义的协议字段，但也为通信OWS和技术操作边界。最后，我们评估我们的基于规范的入侵检测系统对各种攻击的情况下，并评估检测质量和性能。特别是，我们调查了一个面向未来的使用情况下，基于IEC 60870的SCADA系统，控制分布式能源在配电网的数据操纵攻击。我们的方法可以及时可靠地检测到严重的数据操纵攻击。
2022-09-09 cs.CR
Guardians of Anonymity: Exploring Tactics to Combat Cyber Threats in Onion Routing Environments
本文综述洋葱路由网络中的网络犯罪类型、检测挑战及执法、技术与政策对策，并指出其局限和跨学科未来研究方向。
2024-05-11 cs.CR cs.NI
The Landscape of Domain Name Typosquatting: Techniques and Countermeasures
截至2015年底，注册域名超过2.94亿个，域名生态系统已经发展成为互联网运营的基石。域名今天为每个人服务，从个人的在线存在到大品牌的业务运营。这种生态系统促进了合法的商业和个人使用，也助长了“创造性”的滥用情况，包括网络钓鱼、垃圾邮件、点击和流量窃取、在线诈骗等。作为这种滥用的第一步，通常需要注册一个合法的域名。因此，域名拼写错误为网络犯罪分子提供了一个很好的犯罪途径。在本文中，我们回顾景观的域名拼写错误，突出模型和先进的技术，拼写错误的域名的生成，模型，其货币化，以及现有的文献对策。我们进一步强调潜在的富有成效的方向，在文献中缺乏的技术对策。
2016-03-09 cs.CR
IoT Network Security: Requirements, Threats, and Countermeasures
物联网设备越来越多地用于关键基础设施、企业和家庭。有几个复杂的网络攻击已经报告，许多网络已被证明容易受到主动和被动的攻击，泄露私人信息，允许未经授权的访问，并开放拒绝服务攻击。本文的目的首先是帮助网络运营商了解物联网网络安全解决方案的需求，其次是调查物联网网络攻击媒介、网络威胁和对策，重点是提高现有安全解决方案的鲁棒性。我们的第一个贡献强调了从制造商，服务提供商，消费者和当局等利益相关者的角度对物联网安全的观点。我们讨论了物联网和IT系统之间的差异，物联网安全解决方案的需求，并强调了物联网网络安全系统架构所需的关键组件。对于我们的第二个贡献，我们调查了物联网攻击的类型，根据它们的影响进行分组。我们讨论了各种攻击技术，威胁和现有对策的不足，旨在使未来的研究能够提高物联网网络安全性。
2020-08-21 cs.CR cs.NI
Bridging the Smart City Cybersecurity Data Gap Through AI-Driven Synthetic Dataset Generation
Dakota State University（达科他州立大学）
提出AI合成数据生成框架，利用生成模型产生高保真网络安全数据集，解决真实数据稀缺问题，支持智慧城市安全工具开发与评估。
2026-06-11 cs.CR
Efficient attack countermeasure selection accounting for recovery and action costs
系统受到网络攻击所造成的损失可能高得惊人，但防御此类攻击也可能代价高昂。这项工作提出了一种基于成本影响分析的攻击对策选择方法，该方法考虑了攻击者和防御者的行为的影响。我们考虑一个网络系统提供的服务，其规定取决于网络中的其他组件。我们模型的成本和损失的服务可用性从妥协和防御行动的组件，并表明，虽然遏制攻击可以是一个有效的防御策略，它可以更具有成本效益，让部分攻击继续进一步，同时专注于恢复服务的功能状态。基于这一见解，我们建立了一个对策选择方法，选择最具成本效益的行动的基础上，其对预期损失和成本在给定的时间范围内的影响。我们的方法进行了评估，使用模拟的合成图代表网络的依赖关系和漏洞，并发现表现良好的替代品相比。
2019-04-05 cs.CR
Threats and Countermeasures of Cyber Security in Direct and Remote Vehicle Communication Systems
交通管理、道路安全和环境影响是当今世界的重要问题。智能交通系统（ITS）的传感、控制和通信方法的应用解决了这些挑战。ITS的一部分是车辆自组织网络（VANET），其意味着车辆的无线网络。然而，在VANET中的车辆之间的通信暴露了一些需要研究和解决的安全威胁。本文首先阐述了车载自组网的基本流程，重点介绍了车载自组网的通信方式、体系结构、特点、标准和安全设施。其次，讨论了VANET面临的攻击和威胁。此外，描述了认证系统，通过该认证系统可以保护车辆网络免受虚假消息和恶意节点的攻击。讨论了远程无钥匙进入系统、专用短程通信、蜂窝方案、Zigbee、蓝牙、射频识别、WiFi、WiMAX等不同远程车辆通信方式以及车载诊断和通用串行总线等不同直接车辆通信方式的安全威胁和应对措施。
2020-06-11 cs.CR cs.IT eess.SP
Defining C-ITS Environment and Attack Scenarios
随着技术的进步，可以处理大量的数据，随着城市中的各种元素变得多样化和复杂，城市正在成为智慧城市。智慧城市的核心系统之一是协同智能交通系统（C-ITS）。C-ITS是在车辆行驶中向驾驶员提供周围交通状况、突然停车、坠落物等实时事故风险信息的系统，由道路基础设施、C-ITS中心、车载终端等构成。与此同时，智慧城市可能会出现网络安全问题，因为城市的许多元素都是网络化和电子控制的。如果C-ITS中发生网络安全问题，则存在很高的安全问题风险。本技术文档的目的是描述C-ITS环境建模和C-ITS攻击场景，以确保C-ITS安全。在描述了C-ITS和MITRE ATT&CK的概念之后，我们描述了我们定义的C-ITS环境模型和攻击场景模型。
2022-12-21 cs.CR
Data Integrity Threats and Countermeasures in Railway Spot Transmission Systems
现代火车依靠位于轨道上的应答器（通信信标）在它们穿越铁路网络时提供位置信息。符合欧洲应答器标准的应答器在设计时没有考虑到安全性，因此容易受到针对数据可用性、完整性或真实性的网络攻击。在这项工作中，我们讨论了数据完整性威胁的应答器传输模块，并使用高保真仿真研究数据完整性攻击所带来的风险。为了减轻这种风险，我们提出了一个实用的两层解决方案：在设备级，我们设计了一个轻量级的和低成本的加密解决方案，以保护位置信息的完整性;在系统层，我们设计了一个安全的混合训练速度控制器，以减轻各种攻击下的影响。我们的仿真结果证明了我们提出的解决方案的有效性。
2017-09-18 cs.CR
Application-Specific Power Side-Channel Attacks and Countermeasures: A Survey
University of Florida（佛罗里达大学）；University of Tennessee, Chattanooga（田纳西大学查塔努加分校）
本文综述了不同应用领域中电力侧信道攻击及其防御措施，重点分析了攻击分类和应用特定的防御策略。
2025-12-29 cs.CR
A Cyber Threat Intelligence Management Platform for Industrial Environments
开发智能的、可互操作的网络威胁信息（CTI）共享技术可以帮助建立强大的防御现代网络威胁的能力。CTI允许社区共享有关网络犯罪分子的威胁和漏洞以及防御措施或检测恶意活动的信息。成功的关键是与网络风险相关的数据是可以理解的，有组织的，并且质量良好。接收方可以掌握其内容并有效利用。本文介绍了一种用于工业环境的创新网络威胁情报管理平台（CTIMP），这是Cyber-pi项目的重要组成部分之一。特别是，建议的架构使用来自可信公共来源的网络知识，并以完全可互操作和智能的方式将其与来自组织监督基础设施的相关信息集成。当与高级可视化机制和用户界面相结合时，上述服务为管理员提供了他们所需的态势感知，同时还允许扩展合作，智能选择高级应对策略，以及一组用于处理威胁的自动自我修复规则。
2023-01-09 cs.CR
The Emerging Threats of Deepfake Attacks and Countermeasures
Bournemouth University（伯恩茅斯大学）
Deepfake技术（DT）已经达到了一个新的复杂水平。网络犯罪分子现在可以操纵声音、图像和视频来欺骗和误导个人和企业。这是对国际机构和个人日益严重的威胁，需要加以解决。本文概述了deepfakes，它们对社会的好处以及DT的工作原理。强调了deepfakes对全球商业，政治和司法系统的威胁。此外，本文还将探讨deepfakes的潜在解决方案，并总结未来的研究方向。
2020-12-14 cs.AI cs.CR
DSCOT: An NFT-Based Blockchain Architecture for the Authentication of IoT-Enabled Smart Devices in Smart Cities
智慧城市架构带来了所有的底层架构，即，物联网（IoT）、网络物理系统（CPS）、网络物理物联网（IoCPT）和万物互联（IoE）共同作为其保护伞下的一个系统工作。智慧城市架构的目标是提出一个可以集成所有实时响应应用的解决方案。然而，网络物理空间构成的威胁可能危及智能城市的工作，其中属于人员，系统和流程的所有数据都将处于危险之中。基于集中式和分布式机制的各种架构支持智慧城市;然而，有关可追溯性，可扩展性，安全服务，平台辅助和资源管理的安全问题仍然存在。本文提出了一种基于私有区块链的分布式智慧城市（DSCoT）架构。它为智能城市中特定管理系统中连接到雾节点的所有用户和智能设备主动利用雾计算，即，智能住宅或医院等。非可替换令牌（NFT）已被用于表示以定义智能设备属性。所提出的DSCoT架构中的NFT提供设备和用户认证（IoT）功能。DSCoT旨在提供智能城市解决方案，通过为所有者、用户、雾和物联网设备身份验证定义新的属性和功能，确保强大的安全功能，如机密性、完整性、可用性（CIA）和授权。建议的功能和组件的气体消耗和时间复杂度方面的评估显示出可喜的成果。相比之下，用于铸造DSCoT NFT的气体消耗显示约27%，并且DSCoT批准（）比基于PUF的NFT解决方案的效率高约11%。
2022-11-09 cs.CR
Investigating the Cybersecurity of Smart Grids Based on Cyber-Physical Twin Approach
虽然信息和通信技术越来越多地渗透到配电网中带来了许多好处，但它也开辟了一个新的威胁格局，特别是通过网络攻击。为了提供应对这些威胁的对策的基础上，本文讨论了智能电网的网络攻击的影响和表现形式的调查，通过复制电网在一个安全的，隔离的，并控制实验室环境作为一个网络物理双胞胎。目前，检测未经授权的第三方对电网运营商的中央监控系统的入侵，特别是电网周边的攻击，是一个重大挑战。开发和验证的方法，以检测和防止协调和定时攻击电力系统不仅取决于从这种攻击场景的数据的可用性和质量，但也对合适的现实调查环境。然而，为了创建一个全面的调查环境，需要对研究对象进行真实的表示，以彻底调查对电网运营的关键网络攻击，并使用真实数据评估其对电网的影响。在本文中，我们展示了我们的网络物理孪生方法，使用微电网的网络攻击案例研究的背景下。
2022-11-20 cs.CR
Blockchain for the Cybersecurity of Smart City Applications
网络安全是智慧城市应用大规模部署之前应该解决的固有特征。最近，区块链似乎是一种很有前途的技术，可以为智能城市应用提供几个网络安全方面的服务。本文全面回顾了现有的基于区块链的解决方案，用于主要智慧城市应用的网络安全，即智慧医疗、智慧交通、智慧农业、供应链管理、智能电网和灵巧家庭。我们描述现有的解决方案，我们讨论他们的优点和局限性。此外，我们定义了每个智慧城市应用的安全要求，并将研究的解决方案映射到这些定义的要求。此外，给出了未来的方向。我们相信，目前的调查对于网络安全、区块链和智慧城市领域的每位研究人员来说都是一个很好的起点。
2022-06-06 cs.CR
Machine Learning Based Cyber Attacks Targeting on Controlled Information: A Survey
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；Deakin University（迪肯大学）
近年来，针对受控信息的窃取攻击和信息泄露事件日益增多，已成为一种新兴的网络安全威胁。由于高级分析解决方案的蓬勃发展和部署，新型窃取攻击利用机器学习（ML）算法来实现高成功率并造成大量损害。检测和防御此类攻击具有挑战性和紧迫性，因此政府，组织和个人应该高度重视基于ML的窃取攻击。本文介绍了这种新型攻击的最新进展和相应的对策。基于ML的窃取攻击从三类目标受控信息的角度进行了综述，包括受控的用户活动、受控的ML模型相关信息和受控的认证信息。最近的出版物进行了总结概括的总体攻击方法，并得出ML为基础的窃取攻击的局限性和未来的发展方向。并从检测、中断和隔离三个方面提出了有效防护的对策。
2021-11-15 cs.CR cs.LG
Cyber-Security in Smart Grid: Survey and Challenges
智能电网利用信息技术的力量，通过双向通信智能地向客户提供能源，并通过促进绿色技术的集成来明智地满足环境要求。虽然智能电网解决了传统电网的一些问题，但它面临着许多安全挑战。由于通信已被纳入电力与其固有的弱点，它暴露了系统的许多风险。一些研究论文已经讨论了这些问题。然而，他们中的大多数人根据机密性、完整性和可用性对攻击进行分类，并排除了危及其他安全标准（如问责制）的攻击。此外，现有的安全对策集中于对抗某些特定的攻击或保护某些特定的组件，但没有一种全局性的方法将这些解决方案结合起来以保护整个系统。本文的目的是提供一个全面的概述有关出版的作品。首先，我们来看看安全要求。然后，我们深入研究了智能电网中的一些重要的网络攻击，以诊断潜在的漏洞及其影响。此外，我们还提出了网络安全战略，作为解决漏洞、反击攻击和部署适当对策的解决方案。最后，我们提出了一些未来的研究方向。
2018-08-31 cs.CR cs.NI
Simulating Cyber-Attacks for Fun and Profit
我们介绍了一个新的模拟平台，称为洞察力，创建设计和模拟网络攻击对大型任意目标的情况。Insight对硬件和配置的要求非常低，同时从攻击者的角度来看，模拟是一种真实的体验。这些场景包括一群模拟的参与者：网络设备，硬件设备，软件应用程序，协议，用户等。该工具的一个新特性是模拟漏洞（包括0天）和漏洞，允许攻击者危害机器并将其用作旋转石头继续攻击。用户可以测试和修改具有多个互连网络的复杂场景，其中攻击者与攻击目标没有初始连接。本文简要介绍了这种新技术及其在安全研究领域的可能用途，如渗透测试培训、研究0天漏洞的影响、评估安全对策和风险评估工具。
2010-06-09 cs.CR
Change Point Models for Real-time V2I Cyber Attack Detection in a Connected Vehicle Environment
互联车辆（CV）系统认识到潜在的网络攻击，因为其不同组件（如车辆、路边基础设施和交通管理中心）之间的连接性不断增加。然而，由于这种攻击的动态行为、高计算能力要求和用于训练检测模型的历史数据要求，实时的【形】检测安全威胁并为CV系统开发适当/有效的对策是一个挑战。为了应对这些挑战，统计模型，特别是变点模型，具有实时的【形】异常检测的潜力。因此，本研究的目的是调查两个变点模型，期望最大化（EM）和累积和（Cumulative Sum，Cumulative Sum），用于CV环境中的实时的【形】V2 I网络攻击检测的有效性。为了证明这些模型的有效性，我们评估了这两种模型的三种不同类型的网络攻击，拒绝服务（DOS），冒充，和虚假信息，使用基本的安全消息（BSMs）通过模拟从CV生成。数值分析的结果表明，EM和EMAUM可以检测这些网络攻击，DOS，冒充和虚假信息，准确率分别为99%，100%和98%，和100%，100%和98%。
2018-11-30 cs.CR
Mitigation Techniques for Cyber Attacks: A Systematic Mapping Study
该系统性图谱研究梳理了近期网络攻击及相关经济损失，分析50余篇重要文献后发现现有研究多聚焦恶意软件等少数常见攻击，提出网络攻击要素分类法，并指出研究空白以指明未来方向。
2023-08-25 cs.CR
A Review of the Duality of Adversarial Learning in Network Intrusion: Attacks and Countermeasures
本文综述了网络入侵中对抗学习的攻击与防御，涵盖数据投毒、测试时规避和逆向工程，并指出真实攻击数据稀缺等研究空白，为构建韧性网络防御奠定基础。
2024-12-18 cs.CR cs.ET
Vessels Cybersecurity: Issues, Challenges, and the Road Ahead
船舶网络安全最近正在获得动力，这是由于最近对海上船舶的几次攻击。这些最近的攻击已经动摇了海洋领域，这被认为是相对免疫网络威胁。正如国际海事组织（海事组织）最近发布的任务所证明的那样，上述信念现在已经结束。根据这些规定，所有船只都应接受网络安全风险分析，并应采取技术控制措施来减轻由此产生的风险。这一举措值得称赞，因为尽管最近发生了一些事件，但经营实体仍不清楚影响现代船只的脆弱性和威胁，因此，进一步袭击可能造成可怕后果的问题只是“何时”而不是“是否”。在这篇文章中，我们调查并系统化了影响现代船舶采用的系统和通信技术的主要安全弱点。具体来说，我们描述了不同系统的架构和主要功能，指出其主要的安全问题，并指定它们是如何被攻击者利用，造成服务中断和相关的财务损失。我们还确定了一些对策，介绍了攻击。最后，我们强调了工业界和学术界为加强船舶安全而需要解决的一些研究挑战。
2020-03-04 cs.CR
Identification of Attack Paths Using Kill Chain and Attack Graphs
网络攻击者不断发展的能力迫使安全管理员专注于早期识别新兴威胁。有针对性的网络攻击通常包括几个阶段，从对网络环境的最初侦察到对目标的最终影响。本文研究了使用杀伤链和攻击图识别多步网络威胁场景。杀伤链和攻击图是威胁建模概念，可以确定薄弱的安全防御点。我们提出了一种新的杀伤链攻击图，合并杀伤链和攻击图在一起。这种方法确定了攻击者的行动及其在受保护网络中的具体化的可能链。图形生成根据违反的安全属性使用威胁的分类。该图允许确定管理员应该关注的杀伤链阶段以及减轻可能的网络威胁的适用对策。我们针对预定义范围的网络威胁实施了所提出的方法，特别是漏洞利用和网络威胁。该方法在现实世界的用例中得到了验证。公开的实现包含一个概念验证的杀伤链攻击图生成器。
2022-06-21 cs.CR
Modern Hardware Security: A Review of Attacks and Countermeasures
本文综述现代计算系统中的硬件安全漏洞与防御措施，系统梳理侧信道、故障注入、内存加密、安全启动及 RISC-V 架构挑战。
2025-01-08 cs.AR cs.CR
Active Fuzzing for Testing and Securing Cyber-Physical Systems
Singapore Management University（新加坡管理大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Zhejiang Lab（之江实验室）；Alibaba-Zhejiang University Joint Institute of Frontier Technologies（阿里巴巴-浙江大学前沿技术联合研究中心）
关键基础设施中的网络物理系统（CPS）面临着来自攻击者的普遍威胁，这促使人们研究各种对策来保护它们。然而，评估这些对策的有效性是具有挑战性的，因为难以手动构建攻击的现实基准，由于巨大的搜索空间和资源需求，盲目测试是无效的，并且智能模糊方法需要不切实际的数据量和网络访问。在这项工作中，我们提出了主动模糊，一种自动的方法来寻找测试套件的数据包级CPS网络攻击，针对的情况下，攻击者可以观察传感器和操纵数据包，但没有现有的知识的有效载荷编码。我们的方法学习回归模型，用于预测从采样的网络数据包中产生的传感器值，并使用这些预测来指导搜索最有可能将CPS驱动到不安全状态的有效载荷操作（即位翻转）。我们的解决方案的关键是使用在线主动学习，它通过采样估计最大限度地改善它们的有效载荷来迭代更新模型。我们通过将其用于水净化厂测试平台来评估主动模糊的功效，发现它可以自动发现流量，压力和上/下溢攻击的测试套件，所有这些都比最具可比性的方法具有更少的时间，数据和网络访问。最后，我们证明了我们的预测模型也可以用作对策本身，将其作为异常检测器和预警系统。
2020-07-16 cs.CR cs.LG cs.SE
Automated Retrieval of ATT&CK Tactics and Techniques for Cyber Threat Reports
University of Twente（特文特大学）；Siemens Corporate Technology（西门子企业技术部）
在过去几年中，威胁情报共享稳步增长，导致网络安全专业人员访问越来越大量的异构数据。其中，网络攻击的策略、技术和程序（TTP）已被证明对于描述威胁行为者的行为特征特别有价值，从而改进防御对策。不幸的是，这些信息通常隐藏在人类可读的文本报告中，必须手动提取。在本文中，我们评估了几种分类方法，自动检索TTP从非结构化文本。为了实现这些方法，我们利用MITRE ATT&CK框架，一个开放的知识库的对抗战术和技术，训练分类器和标签的结果。最后，我们介绍了rcATT，这是一个建立在我们的研究结果之上的工具，并免费分发给安全社区，以支持网络威胁报告的自动分析。
2020-04-29 cs.CR cs.LG
BLADERUNNER: Rapid Countermeasure for Synthetic (AI-Generated) StyleGAN Faces
MIT Lincoln Laboratory（麻省理工学院林肯实验室）
StyleGAN是由NVIDIA开发的开源TensorFlow实现。它彻底改变了高质量的面部图像生成。然而，这种人工智能/机器学习（AI/ML）算法的民主化使敌对的威胁行为者能够在社交媒体平台上建立网络角色或傀儡账户。这些超逼真的合成面孔。本报告调查了AI/ML与网络和信息运营的相关性。AI/ML算法的激增导致了DeepFakes和不真实社交媒体账户的增加。在战略和运营环境中分析威胁。现有的识别合成人脸的方法是存在的，但它们依赖于人类在视觉上仔细检查每张照片的不一致性。然而，通过使用DLIB 68-landmark预训练文件，可以通过利用StyleGAN图像中的重复行为来分析和检测合成人脸。Project Blade Runner包含两个对付StyleGAN镜像所需的脚本。通过PapersPlease作为分析器，可以从抓取的图像样本中获得攻击指标（IOA）。这些IOA可以反馈到充当检测器的AmongUs中，以从实时操作样本中识别合成人脸。Blade Runner的开源版本可能缺乏额外的单元测试和一些功能，但开源版本是一个编辑版本，更精简，更优化，并且是信息安全社区的概念验证。理想的最终状态将是逐步增加自动化，以保持与其封闭源代码的前身相当。
2022-10-28 cs.CR cs.LG
SCOPE: Secure Compiling of PLCs in Cyber-Physical Systems
网络物理系统（CPS）正被广泛应用于关键基础设施，如智能电网、核电站、供水系统、交通系统、制造业和医疗保健服务等。然而，针对他们的网络攻击越来越普遍，引发了该领域日益严重的安全问题。特别是，内存安全攻击，利用内存安全漏洞，构成了一个主要的攻击向量对实时控制设备在CPS。针对此类攻击的传统IT对策在应用于CPS上下文时具有局限性：它们通常会导致高运行时开销;这与CPS中的实时约束相冲突，并且当检测到攻击时，它们通常会中止程序，从而损害系统的可用性，这反过来又可能导致对物理世界的破坏。在这项工作中，我们提出了一个全栈内存安全（包括用户空间和内核空间的攻击面）的基础上安全编译的PLC检测内存安全攻击CPS。此外，为了确保可用性，我们实施了一个弹性缓解技术，绕过非法的内存访问指令，在运行时动态仪表低级别的代码。我们经验性地测量我们的方法在两个实验设置的基础上真正的CPS所造成的计算开销。实验结果表明，我们的方法有效地检测和减轻现实CPS内存安全攻击。
2021-11-22 cs.CR
Bi-Level Poisoning Attack Model and Countermeasure for Appliance Consumption Data of Smart Homes
Jashore University of Science and Technology（杰索尔科技大学）；Deakin University（迪肯大学）；RMIT University（皇家墨尔本理工大学）
准确的建筑物能量预测在从建筑物能量自动化和管理到最佳存储控制的各种应用中是有用的。然而，在设计建筑物能源预测模型时应考虑漏洞，因为智能攻击者可以使用复杂的攻击模型故意影响模型性能。这些可能因此降低预测准确性，这可能影响建筑物能量管理系统的效率和性能。在本文中，我们调查的影响，从家用电器的能量使用的回归模型的双级中毒攻击。此外，针对预测模型的中毒攻击，本文提出了一种有效的对策。在基准数据集上评估攻击和防御。实验结果表明，智能网络攻击者可以毒化预测模型来操纵决策。然而，我们提出的解决方案成功地确保了防御这种中毒攻击有效地与其他基准技术相比。
2021-07-01 cs.CR cs.LG
Introducing the Cyber-Physical Data Flow Diagram to Improve Threat Modelling of Internet of Things Devices
emgarde；Abertay University（阿伯泰大学）；Kiel University of Applied Sciences（基尔应用技术大学）；University of Strathclyde（思克莱德大学）
本文提出一种针对物联网设备的网络安全流图方法，通过建模硬件以帮助制造商识别威胁并开发防护措施，实验和调查结果表明该方法能发现更多攻击场景，提升威胁识别能力。
2026-04-24 cs.CR
Towards a Secure and Resilient All-Renewable Energy Grid for Smart Cities
智慧城市的概念是由提高公民生活质量的需求驱动的。据估计，到2050年，70%的世界人口将生活在城市地区。电网是智慧城市部署的能源支柱。一个不受网络和物理风险等不利事件影响，并能够支持可再生能源整合的电能系统，将推动未来智慧城市的转型发展。本文描述了未来的电力系统如何100%由可再生能源供电，需要与其生态系统相结合的“安全性和弹性的诞生”。
2021-01-26 cs.CR cs.SY eess.SY
Data-Driven Intelligence can Revolutionize Today's Cybersecurity World: A Position Paper
本文提出数据驱动智能借助AI和机器学习可变革网络安全，通过自动化、实时检测和预测分析提升效率并辅助人类决策。
2023-08-09 cs.CR
Emergent (In)Security of Multi-Cloud Environments
本文使用多种行业标准风险分析工具评估多云威胁向量并对缓解措施排序，发现身份认证与架构风险最高，可帮助管理者优化安全预算。
2023-11-02 cs.CR
Real-Time Detection of Hybrid and Stealthy Cyber-Attacks in Smart Grid
为了智能电网的安全可靠运行，及时检测网络攻击至关重要。此外，考虑到更聪明和更有能力的攻击者，需要强大的检测机制来抵御各种网络攻击。有了这些目的，我们提出了一个强大的在线检测算法（可能结合）虚假数据注入（FDI）和干扰攻击，还提供了在线估计的未知和随时间变化的攻击参数和恢复状态估计。此外，考虑到更聪明的攻击者，能够设计隐形攻击，以防止检测或增加检测延迟的算法，我们提出了额外的对策。数值研究说明了快速和可靠的响应所提出的检测机制对混合和隐形网络攻击。
2018-06-28 cs.CR cs.IT math.IT
A Review of Cyber-Ranges and Test-Beds: Current and Future Trends
事实证明，网络态势感知对于全面了解组织内的威胁和漏洞具有重要价值，因为暴露程度取决于当前的网络卫生水平和既定流程。对安全规定进行更准确的评估，可以了解需要更勤奋管理的最脆弱环境。网络攻击自动化的迅速扩散正在缩小信息技术和业务技术之间的差距，审查目前抵御新的复杂网络攻击、趋势、技术和缓解对策的稳健性水平的必要性已变得紧迫。更深层次的特征也是预测未来漏洞的基础，进而指导最合适的部署技术。因此，更新已建立的做法和培训的范围，以支持用户和操作员的决策。提供培训的基础是使用网络范围（CR）和测试床（TB），这些平台/工具有助于加深对攻击演变的理解，以及部署最有效的对策以阻止违规行为的方法。在本文中，评估记录的CR和TB平台的评价。CR和TB按类型、技术、威胁情景、应用和可实现的培训范围进行分类。为了丰富对记录的CR和TB研究的分析并限制研究，开发了一种分类法，以提供对CR和TB未来的更广泛理解。该分类详细阐述了CR/TB的不同维度，并强调了应用领域之间的差异。
2020-10-14 cs.CR cs.HC cs.SY
Compensation of Linear Attacks to Cyber Physical Systems through ARX System Identification
网络物理系统（CPS）被广泛用于当今城市的关键基础设施。这些系统的网络部分通常有一个网络组件，通过它可以发动网络攻击。在本文中，我们首先设计了一个入侵检测系统（IDS）通过识别植物。我们假设CPS的初始运行期是无攻击的，并学习工厂模型。然后，我们将通过标识符找到的预期输出与通过反馈链路找到的真实输出进行比较。任何大于阈值的差异都被认为是异常。为了补偿，一旦IDS标记了循环中的变化，我们就重新启动系统辨识以找到新的传递函数。在估计新的传递函数的基础上，设计了一种新的控制器来保证系统的稳定性。为了验证这一思想，我们以直流电动机为对象，采用ARX标识符。在MATLAB Simulink环境下对提出的入侵检测与补偿框架进行了测试。在实验中，我们将一组欺骗攻击应用于前向信道。实验结果表明，该检测策略能够有效地对异常情况做出及时的反应。此外，他们表明，补偿策略也是有效的，并保持系统在这种攻击下的稳定。
2020-02-13 cs.CR
C-ITS Environment Modeling and Attack Modeling
本文针对智慧城市中C-ITS系统的网络安全风险，构建了C-ITS环境与服务模型以识别攻击面，并据此建立了攻击场景及其阶段模型。
2023-11-27 cs.CR
Machine Learning for Detecting Data Exfiltration: A Review
University of Adelaide（阿德莱德大学）；CSIRO’s Data61（澳大利亚联邦科学与工业研究组织Data61）；Cyber Security Cooperative Research Centre（网络安全合作研究中心）
内容：网络安全、机器学习（ML）和软件工程（SE）交叉领域的研究最近在提出检测复杂数据泄露攻击的对策方面迈出了重要的一步。系统地回顾和综合基于ML的数据泄漏对策对于构建关于这一重要主题的知识体系是重要的。目的：本文旨在系统地回顾基于ML的数据泄漏对策，以识别和分类ML方法，特征工程技术，评估数据集以及用于这些对策的性能指标。该综述还旨在确定基于ML的数据泄漏对策研究中的差距。方法：我们使用系统性文献综述（SLR）方法选择和审查{92}篇论文。结果如下：审查使我们能够（a）将对策中使用的ML方法分类为数据驱动和行为驱动方法，（b）将特征分类为六种类型：行为，基于内容，统计，句法，空间和时间，（c）将评估数据集分类为模拟，合成和真实数据集，（d）确定这些研究使用的11个性能指标。结论：我们的结论是：（i）应探索数据驱动和行为驱动方法的整合;（ii）需要开发高质量和大规模的评估数据集;（iii）应将增量ML模型培训纳入对策;（iv）在制定对策以避免中毒攻击期间应考虑和探索对抗性学习的弹性;及（v）应鼓励使用自动化特征工程，以有效侦测资料外泄攻击。
2021-03-21 cs.CR cs.LG
Cybersecurity threats in FinTech: A systematic review
Korea University（高丽大学）；University of Southern Queensland（南昆士兰大学）；University of Gloucestershire（格洛斯特大学）；Monash University（莫纳什大学）
本文通过PRISMA系统综述和主题建模，梳理金融科技领域74项研究，识别出11类核心网络威胁和9种防御策略，为各方利益相关者提供应对挑战的见解与未来研究方向。
2023-12-04 cs.AI cs.CR
Cyber Vaccine for Deepfake Immunity
针对深度伪造缺乏还原真实内容解决方案的问题，本研究提出网络疫苗，通过面部掩蔽模拟深度伪造并进行对抗训练，构建含疫苗接种器和中和器的免疫系统，实现对多种深度伪造攻击的有效免疫。
2023-03-05 cs.CR cs.MM
Consistent and Compatible Modelling of Cyber Intrusions and Incident Response Demonstrated in the Context of Malware Attacks on Critical Infrastructure
本文提出将关键基础设施的入侵模型与应急响应剧本统一建模，通过安全建模框架实现攻击树到剧本格式的转换，增强风险评估与响应的集成，并提供了九个示例模型。
2025-05-22 cs.CR
