Cyber-Physical Security Vulnerabilities Identification and Classification in Smart Manufacturing -- A Defense-in-Depth Driven Framework and Taxonomy
本文针对智能制造中传统漏洞定义忽视物理与人员维度的问题，提出基于漏洞与防御二元性的制造专用纵深防御模型，并据此建立首个智能制造网络物理漏洞分类法，为系统与过程层面的漏洞治理提供结构化框架。
2025-06-04 cs.CR
An Effective Framework of Private Ethereum Blockchain Networks for Smart Grid
智能电网是工业4.0的一个重要应用，它与许多新技术和设备一起工作。因此，存储在智能电网中的敏感数据容易受到恶意修改和盗窃。本文提出了一种基于高效私有以太坊网络构建智能电网的框架。我们的框架提供了一个真正的智能电网，包括现代硬件和智能合约，以保护区块链网络中的数据。为了获得高吞吐量但低叔叔率，修改了以太坊共识机制挖掘过程中使用的难度计算方法，以适应实际的智能电网设置。在吞吐量和延迟方面的性能进行了评估，通过模拟和验证的真正的智能电网设置。增强的私有以太坊智能电网的性能明显优于公共电网。此外，该框架可以应用于任何用于在以太坊网络中存储数据的系统。
2022-03-28 cs.CR
A Survey on Privacy-preserving Schemes for Smart Grid Communications
在本文中，我们提出了一个全面的调查智能电网通信的隐私保护计划。具体来说，我们选择并详细研究了30个隐私保护方案开发或应用在智能电网的背景下。基于通信和系统模型，我们将2013年至2016年期间发布的这些方案分为五类，包括1）具有先进计量基础设施的智能电网，2）数据聚合通信，3）智能电网营销架构，4）家庭网关的智能社区，以及5）车辆到电网架构。对于每一个方案，我们调查泄漏隐私的攻击，对策和博弈论的方法。此外，我们回顾了近年来发表的关于智能电网通信、应用、标准化和安全性的调查文章。最后，本文根据调查结果提出了进一步研究的建议。
2016-11-23 cs.CR
SecGrid: A Secure and Efficient SGX-enabled Smart Grid System with Rich Functionalities
智能电网采用双向通信和丰富的功能，对电力使用的可持续性和效率产生了积极的影响，但另一方面，也对客户的隐私提出了严峻的挑战。现有的智能电网解决方案通常使用同态加密等密码工具来保护个人隐私，但其功能有限且简单。此外，在这些解决方案中，资源受限的智能电表需要执行繁重的非对称密码，这并不适用于智能电网。在本文中，我们提出了一个实用和安全的SGX启用智能电网系统，名为SecGrid。我们的系统利用可信赖的硬件SGX来确保网格公用事业可以有效地对客户的私人数据执行丰富的功能，同时保证他们的隐私。通过设计的安全协议，SecGrid只需要智能电表执行AES加密。安全性分析表明，SecGrid可以阻止来自恶意对手的各种攻击。实验结果表明，SecGrid比智能电网中现有的隐私保护方案要快得多。
2018-10-03 cs.CR
Time Stamp Attack on Wide Area Monitoring System in Smart Grid
安全成为智能电网中一个极其重要的问题。为了保证智能电网的稳定运行，必须在电网中广泛配置大量的测量设备。以往的研究主要集中在对智能电网系统的虚假数据注入攻击。在实际应用中，由于电网数据通信系统不容易被入侵，虚假数据注入攻击不易实现。在本文中，我们证明了一种新的时间戳攻击是一种实用的和危险的智能电网攻击方案。由于大多数测量设备都配备了全球定位系统（GPS）来提供测量的时间信息，因此通过欺骗GPS来攻击测量系统的可能性很大。通过北美电网的实测数据进行仿真，验证了时间戳攻击对智能电网的有效性。
2011-09-07 cs.CR
Multipath Routing of Fragmented Data Transfer in a Smart Grid Environment
本文的目的是对智能电网内部现有的通信方式、存在的安全漏洞及其对策进行综述。然后，我们提出了一个详细的对策，建立在基于Jigsaw的安全数据传输[8]，以增强智能电网通信系统内部数据流的安全性。这篇论文没有考虑智能电网内部各种安全技术之间的任何不可操作性因素
2014-12-31 cs.CR
Threat Landscape for Smart Grid Systems
智能电网是能量输送网络，构成电网的演进，其中在电力供应商和消费者之间建立双向流。这些流量支持电力和信息的传输，以支持能源输送网络中的自动化行动。因此，出现了许多智能电网实现和实现建议，具有不同程度的功能交付和复杂性。虽然智能电网具有许多优势，但其分布式性质和能源生产商和消费者之间的信息流使得能够对智能电网基础设施发起许多攻击，相关后果可能从经济损失到智能电网完全失败。在本文中，我们调查智能电网的威胁景观，确定特定于此基础设施的威胁，提供每种攻击类型的后果的严重性评估，识别可用于检测攻击的功能，并列出可用于减轻攻击的方法。
2021-05-10 cs.CR
Risks of Practicing Large Language Models in Smart Grid: Threat Modeling and Validation
本文系统评估了大型语言模型在智能电网应用中的风险，识别两类主要攻击并构建威胁模型，通过真实数据验证了攻击者可注入不良数据并提取领域知识。
2025-04-21 cs.CR
Time Stamp Attack in Smart Grid: Physical Mechanism and Damage Analysis
电网中的许多操作，如故障检测和事件位置估计，依赖于精确的定时信息。提出了一种新的时间戳攻击方法来攻击智能电网中的定时信息。由于智能电网中的许多应用利用同步测量，并且大多数测量设备配备有用于精确定时的全球定位系统（GPS），因此通过欺骗GPS来攻击测量系统的可能性很高。通过相量测量单元（PMU）在智能电网中的输电线路故障检测、电压稳定监测和事件定位三个方面的应用，验证了TSA的有效性。
2012-01-12 cs.CR
Detection of Compromised Smart Grid Devices with Machine Learning and Convolution Techniques
智能电网概念将传统电网转变为一个庞大的网络物理系统，该系统依赖于先进的双向通信基础设施来集成无数不同的智能设备。虽然网络组件的引入使电网变得更加灵活和高效，拥有如此多的智能设备，但它也扩大了电网的攻击面。特别是，受损的设备对智能电网的健康运行构成了巨大的危险。例如，攻击者可以控制设备来改变网格的行为，并可以影响测量。在本文中，检测这种行为不端的恶意智能电网设备，我们提出了一个机器学习和卷积为基础的分类框架。我们的框架专门利用系统和库调用列表在资源有限和资源丰富的智能电网设备，如RTU，PLC，PMU和IED的操作系统的内核级别。通过对系统调用的类型和其他有价值的特征进行分析，该框架能够成功地识别恶意智能电网设备。为了测试所提出的框架的有效性，我们建立了一个具有代表性的测试床符合IEC-61850协议套件，并评估其性能与不同的系统调用。所提出的框架在不同的评估方案产生非常高的准确性（平均。91%），这表明该框架是有效的，以克服妥协的智能电网设备的问题。
2018-04-13 cs.CR
Too Expensive to Attack: A Joint Defense Framework to Mitigate Distributed Attacks for the Internet of Things Grid
分布式拒绝服务（DDoS）攻击对企业和个人都是有害的，因为我们严重依赖互联网。由于利润可观，黑客青睐DDoS作为攻击服务器、计算机、物联网设备甚至整个互联网的网络安全武器。目前许多检测和缓解解决方案都集中在对抗DDoS的特定技术上，而攻击费用和跨防御者协作没有引起足够的重视。在这种情况下，我们重新审视DDoS攻击和防御的攻击成本和双方的人口，提出了一个联合防御框架，在互联网服务提供商（ISP），企业，个人和第三方组织的网格（物联网网格）中产生更高的攻击费用。同时，防御者的成本在战斗中不会增加太多。攻击费用的飙升阻碍了利润驱动的攻击者有效地发动进一步的攻击。定量评估和实验评估加强了我们的框架的有效性。
2021-04-01 cs.CR
Time Synchronization Attack in Smart Grid-Part I: Impact and Analysis
电网中的许多操作，如故障检测和事件位置估计，依赖于精确的定时信息。提出了一种新的时间同步攻击算法（TSA），用于攻击智能电网中的时间信息。由于智能电网中的许多应用利用同步测量，并且大多数测量设备配备有用于精确定时的全球定位系统（GPS），因此通过欺骗GPS来攻击测量系统的可能性很高。通过相量测量单元（PMU）在智能电网中的输电线路故障检测、电压稳定监测和事件定位三个方面的应用，验证了TSA的有效性。数值仿真结果表明了TSA的有效性。
2012-04-02 cs.CR
ASIA: An Access Control, Session Invocation and Authorization Architecture for Home Energy Appliances in Smart Energy Grid Environments
随着智能能源网的出现，信息安全对于能源分配和能源自动化系统变得非常重要。智能能源网是一种能源运输和分配网络，与IT网络相结合，用于其监测和控制。集成的安全功能对于确保智能电网的可靠和持续运行至关重要。将数百万个灵巧家庭集成到智能电网中会产生进一步的安全相关挑战。本文概述了智能电网环境及其挑战。许多未来的使用案例都围绕着使用ICT网关的灵巧家庭。介绍了保护访问和数据交换的方法，防止操纵信通技术网关的操作。本文介绍了ASIA -用于智能电网的认证，会话调用和授权组件，以保护ICT网关，并应对ICT网关发现和ICT网关寻址等问题。
2015-07-07 cs.CR
Protecting User Privacy Based on Secret Sharing with Error Tolerance for Big Data in Smart Grid
在智能电网中，从各种应用收集大量数据，例如智能计量变电站状态监测、电能数据采集和灵巧家庭。在智能电网应用中获取的大数据通常是敏感的。例如，为了准确地调度和支持动态价格，在用户家中安装了大量的智能电表来收集实时数据，但所有这些收集的数据都涉及用户隐私。本文提出了一种智能电网中基于秘密共享的容错数据聚合方案，保证控制中心在不泄露用户隐私的情况下获得整合后的数据。同时，我们还考虑了数据聚合过程中的差分隐私和容错问题。最后，我们分析了该方案的安全性，并进行了实验验证。
2018-10-25 cs.CR
A System-level Behavioral Detection Framework for Compromised CPS Devices: Smart-Grid Case
网络物理系统（CPS）在我们从配电到公用事业网络的关键基础设施网络中发挥着重要作用。新兴的智能电网概念是一种引人注目的关键CPS基础设施，它依赖于智能设备之间的双向通信来提高效率，增强可靠性并降低成本。然而，智能电网中的受损设备带来了一些安全挑战。通过受损设备传播虚假数据或窃取敏感的智能电网信息的后果是昂贵的。因此，受损设备的早期行为检测对于保护智能电网的组件和数据至关重要。为了解决这些问题，在本文中，我们介绍了一种新的和可配置的系统级框架，以识别受损的智能电网设备。该框架将系统和函数调用跟踪技术与信号处理和统计分析相结合，以根据受损设备的行为特征检测受损设备。我们衡量我们的框架的有效性与现实的智能电网变电站测试平台，包括资源有限和资源丰富的设备。总之，使用我们的框架，我们分析了六种不同类型的受损设备的情况下，不同的资源和攻击有效载荷。据我们所知，该框架是第一个在检测受损CPS智能电网设备与系统和功能级调用跟踪技术。实验结果表明，一个优秀的率受损设备的检测。具体而言，性能指标包括不同攻击场景的95%到99%之间的准确度值。最后，性能分析表明，所提出的框架的使用具有最小的开销对智能电网设备的计算资源。
2019-12-02 cs.CR
A cyber-physical digital twin approach to replicating realistic multi-stage cyberattacks on smart grids
本文提出在安全实验室中构建融合通信网络仿真与电网仿真的信息物理数字孪生，以复现并评估智能电网面临的多阶段网络攻击。
2024-12-06 cs.CR
Security Analysis of Two Recent Pairing-Free Certificateless Two-Party Authenticated Key Agreement Protocols for Smart Grid
智能电网是智能电力传输网络，它监视和控制通信参与者和电网节点，以确保所有节点之间的信息和电力双向流动。为了保证智能电网的安全，密钥协商协议的设计是非常重要的.无配对无证书的双方认证密钥协商协议作为保障智能电网安全的基本核心协议得到了广泛的研究和应用。到目前为止，已经提出了各种协议，并且这些协议不仅在智能电网中引入和运行，而且在智能城市，医疗保健和车辆自组织网络中引入和运行。本文分析了两个最近提出的智能电网无配对无证书两方认证密钥协商协议的安全性。根据我们的分析，这两个协议是不安全的恶意密钥生成中心的基本模仿攻击，中间人攻击的恶意密钥生成中心，和密钥偏移攻击。我们还发现并指出了这些协议描述中的一些错误。
2022-03-05 cs.CR
Security Aspects of Internet of Things aided Smart Grids: a Bibliometric Survey
将传感器和通信技术集成到电力系统中，称为智能电网，是科学技术领域的一个新兴课题。智能电网的关键问题之一是其对网络威胁的脆弱性增加。因此，在文献中提出了各种类型的威胁和防御机制。本文提供了一个文献计量学调查的研究论文集中在物联网（IoT）辅助智能电网的安全方面。据作者所知，这是这一特定领域的第一篇文献计量学调查论文。对所有期刊文章进行文献计量学分析，并按日期，作者和关键概念对结果进行排序。此外，本文还总结了智能电网面临的网络威胁类型、文献中提出的各种安全机制以及智能电网安全领域的研究空白。
2020-05-02 cs.CR
A Characterisation of Smart Grid DoS Attacks
传统电网正在不断发展，以跟上现代需求的步伐。智能电网包含集成的IT系统，以实现更好的管理和效率，但在这样做的同时，也继承了大量的网络安全威胁和漏洞。拒绝服务（DoS）就是这样一种威胁。与此同时，智能电网具有特殊的特性（例如最小的延迟容忍度），这可能会影响威胁的性质，因此需要特别考虑。在本文中，我们确定了一组可能的智能电网特定的拒绝服务的情况下，根据目前的研究，并分析他们的网格组件的背景下，他们的目标。在此基础上，我们提出了一种新的基于目标的分类方案，并通过在底层网格基础设施的上下文中定性地探索它来进一步验证每个场景。这最终导致以智能网格为中心的威胁分析，以揭示这种环境中DoS的性质。
2021-07-23 cs.CR
Cyber Security of Smart Grid Infrastructure
智能电网的安全性是至关重要的，以维持稳定和可靠的电力系统运行的紧急情况下，由于任何关键的电力系统组件的故障。确保安全的智能电网涉及电网崩溃或设备故障的可能性较小。由于缺乏适当的安全措施，可能会发生大停电，甚至可能导致连锁故障。因此，为了保护这一关键的电力系统基础设施，并确保向最终用户提供可靠和不间断的电力供应，必须高度重视智能电网的安全问题。在智能电网环境中，电力基础设施通过将当前和未来的要求以及先进的功能结合到其消费者中来实现现代化。为了实现智能电网，网络系统与物理电力系统相结合。虽然网络系统的采用使电网更加节能和现代化，但它也带来了网络攻击问题，这对国家基础设施安全和客户满意度至关重要。由于网络攻击，电网可能面临运行故障和失步。这种操作故障可能会损坏关键的电力系统组件，这可能会中断电力供应并使系统不稳定，从而导致高额的经济处罚。在本章中，一些最近的网络攻击相关的事件进入智能电网环境进行了讨论。详细阐述了电力系统关键基础设施网络安全问题的要求和现状。
2014-01-22 cs.CR
Information theoretically secure, enhanced Johnson noise based key distribution over the smart grid with switched filters
我们介绍了一个协议，可重构的过滤器系统，以创建非重叠的单回路在智能电网中的基尔霍夫定律约翰逊（类）噪声安全密钥分发系统的实现。该协议是有效的一维放射状网络（链状电力线），这是典型的电力公司和客户之间的配电网络。分析了协议的速度（所需的步骤数）与网格大小的关系。当适当推广时，这样的系统有可能在任意几何尺寸的智能电网上实现无条件安全的密钥分发。
2013-06-15 cs.CR
Practical Implications of Implementing Local Differential Privacy for Smart grids
本文面向智能电网近实时用电数据上报中的隐私风险，梳理并比较现有 LDP 机制与隐私参数选择方法，分析其实用性、准确性、数据集影响及操纵攻击脆弱性，并指出未来研究方向。
2025-03-14 cs.CR
Towards Automated Generation of Smart Grid Cyber Range for Cybersecurity Experiments and Training
本文提出SG-ML框架，利用基于XML的建模语言自动生成智能电网网络靶场，降低工程门槛，使更多用户可开展网络安全研发与实操演练。
2024-04-01 cs.CR
Highly Available Smart Grid Control Centers through Intrusion Tolerance
社会的运行规范依赖于几个关键基础设施的正常和安全运行，特别是现代电网，也称为智能电网。智能电网与信息和通信技术基础设施交织在一起，因此面临网络安全威胁。入侵容忍被证明是一种很有前途的安全方法，可以抵御恶意攻击，并有助于提高智能电网关键组件（主要是SCADA和控制中心）的弹性和安全性。因此，本文提出了一种智能电网控制中心的入侵容忍系统架构。建议的架构包括几个模块，即复制和多样性，受损/故障副本检测器，重新配置，审计和代理。所提出的ITS的一些显着特点是多样性以及组合和细粒度的复兴方法。所提出的架构的安全性进行评估方面的可用性和平均时间安全故障的性能指标。使用离散时间半马尔可夫模型进行分析，所获得的结果表明，两个建立的入侵容忍体系结构相比，改进。SLA作为另一个性能指标的可行性也进行了研究。
2012-09-26 cs.CR
A Practical Searchable Symmetric Encryption Scheme for Smart Grid Data
将数据存储外包给远程云是增强智能电网生态系统中数据管理的经济解决方案。为了保护数据的隐私，公用事业公司可以选择在将数据上传到云端之前对其进行加密。然而，虽然加密为数据提供了机密性，但它也牺牲了数据所有者查询其数据中特殊段的能力。可搜索对称加密是一种使用户能够以密文形式存储文档，同时保留在文档中搜索关键字的功能的技术。然而，大多数最先进的SSE算法仅关注一般文档存储，这可能不适合智能电网应用。在本文中，我们提出了一个简单，实用的SSE计划，旨在保护在智能电网中产生的数据的隐私。我们的方案实现了高空间复杂度与小的信息披露，是可以接受的实际智能电网应用。我们还实现了一个原型的统计数据的先进的仪表基础设施，以显示我们的方法的有效性。
2018-10-30 cs.CR
A Multi-Authority Attribute-Based Signcryption Scheme with Efficient Revocation for Smart Grid Downlink Communication
University of Central Arkansas（阿肯色中央大学）；Tennessee Tech. University（田纳西理工大学）；Umm Al-Qura University（乌姆古拉大学）
本文提出一种多权威属性签密方案，用于智能电网下行通信中的安全组播，支持高效撤销和低计算开销。
2019-04-25 cs.CR
Key Management Systems for Smart Grid Advanced Metering Infrastructure: A Survey
智能电网是下一代电力系统的发展方向，它改变了传统的发电、输电和配电方式。高级计量基础设施（AMI）是智能电网的关键组成部分之一。AMI由系统和网络组成，用于收集和分析从智能电表接收的数据。此外，AMI还根据从智能电表收集的数据，提供各种电力相关应用和服务的智能管理。因此，AMI在智能电网的平稳运行中发挥着重要作用。AMI是安全攻击的特权目标，因为它由极易受到此类攻击的系统组成。为AMI提供安全性是必要的，因为对手可能会对智能电网中的基础设施和隐私造成潜在的损害。其中一个最有效和最具挑战性的主题的确定，是密钥管理系统（KMS），维持AMI的安全问题。因此，KMS寻求成为AMI未来发展的一个有前途的研究领域。这项调查工作突出了先进的计量基础设施的关键安全问题，并侧重于如何利用关键管理技术来保护AMI。首先，我们探讨了先进的计量基础设施的主要特点，并确定智能电网和AMI之间的关系。然后，我们介绍了AMI的安全问题和挑战。我们还提供了一个分类的现有作品在文献中，处理AMI中的安全密钥管理系统。最后，我们确定了AMI中KMS未来可能的研究方向。
2018-05-31 cs.CR
Quantifying the Utility-Privacy Tradeoff in the Smart Grid
电网的现代化和智能电表的安装为控制和监测带来了许多优势。然而，在错误的手中，数据可能会构成隐私威胁。在本文中，我们认为智能电网的运营和消费者的隐私之间的权衡。我们分析了智能电网操作之间的权衡，并考虑一个现实的直接负载控制的例子，使用恒温控制的负载，数据收集的频率，我们给出了仿真结果，以显示其性能如何降低采样频率降低。此外，我们引入了一个新的隐私度量，我们称之为推理隐私。这个隐私度量假设一个强大的对手模型，并提供了一个上限的对手的能力，推断一个私人参数，独立于他使用的算法。结合这两个结果，使我们能够直接考虑更好的负载控制和消费者隐私之间的权衡。
2015-05-26 cs.CR
Towards a Comprehensive Framework for Cyber-Incident Response Decision Support in Smart Grids
针对智能电网网络安全威胁，本文整合攻击—防御树与多准则决策方法，提出支持风险分析、防御策略优化和安全措施优先级排序的综合事件响应决策框架。
2025-01-10 cs.CR
Smart Grid: Cyber Attacks, Critical Defense Approaches, and Digital Twin
本文综述智能电网面临的网络攻击、关键防御方法及数字孪生技术，旨在打破领域知识壁垒，为基于数字孪生的智能电网安全设计提供指导。
2025-07-07 cs.CR cs.NI
E-DPNCT: An Enhanced Attack Resilient Differential Privacy Model For Smart Grids Using Split Noise Cancellation
针对智能电网差分隐私模型易受共谋攻击的问题，提出E-DPNCT模型，利用分裂噪声消除与多主智能电表实现抗共谋，兼顾隐私保护与准确计费负载监测，实验显示显著改进。
2023-09-05 cs.CR
Privacy-preserving and Efficient Aggregation based on Blockchain for Power Grid Communications in Smart Communities
智能是我们未来社区发展中最重要的方面之一。从灵巧家庭、智能建筑到智能城市，所有这些智能基础设施都必须得到智能电源的支持。智能电网的提出是为了解决未来电力供应的所有挑战。在智能电网中，为了实现最优调度，在每个家庭安装智能电表（SM）以收集接近实时的用电数据，其可以被公用事业公司用于提供更好的灵巧家庭服务。然而，接近实时的数据可能会泄露用户的隐私。对手可以通过分析用户的电力消耗简档来跟踪应用使用模式。在本文中，我们提出了一个隐私保护和高效的数据聚合方案。我们将用户分为不同的组，每个组都有一个私有区块链来记录其成员的数据。为了保护群组内的内部隐私，我们使用假名来隐藏用户的身份，每个用户可以创建多个假名，并将他/她的数据与不同的假名关联。此外，采用布隆过滤器进行快速认证。分析表明，该方案能够满足安全性要求，并取得了更好的性能比其他流行的方法。
2018-06-04 cs.CR
Reinforcement Learning-Based Approaches for Enhancing Security and Resilience in Smart Control: A Survey on Attack and Defense Methods
本文综述了智能电网和智能家居场景中针对强化学习的对抗攻击与防御方法，通过比较分析揭示攻击策略差异并评估防御机制的贡献与局限，为保障RL应用安全提供指导。
2024-02-23 cs.CR cs.SY eess.SY
Hybrid Online Certificate Status Protocol with Certificate Revocation List for Smart Grid Public Key Infrastructure
针对智能电网PKI中数万终端电表导致单一OCSP服务器查询负载过高的问题，提出结合CRL的混合OCSP机制，仿真证明其提升了查询效率与架构健壮性。
2024-12-02 cs.CR
RETINA: Distributed and Secure Trust Management for Smart Grid Applications and Energy Trading
本文提出名为RETINA的智能电网分布式安全信任管理框架，融合PKI与WoT构建信任层、结合区块链与智能合约实现考虑信任等因素的能源交易，经500节点测试验证其可扩展性与弹性优于现有WoT方案，可推动可再生能源应用。
2023-06-13 cs.CR
Cybersecurity for Modern Smart Grid against Emerging Threats
本专著系统综述智能电网网络安全问题的来源、威胁分类及缓解方法，梳理最新研究成果与开放挑战，为初学者和研究者提供教程与参考。
2024-04-06 cs.CR
Security Defense For Smart Contracts: A Comprehensive Survey
本综述提出五维分类体系，系统分类133个智能合约威胁缓解方案，统一其工作流程并绘制漏洞覆盖图，为安全开发者提供开源注册表。
2023-05-09 cs.CR cs.DC
Digital Twin for Evaluating Detective Countermeasures in Smart Grid Cybersecurity
本文构建融合通信网络仿真与电力网络模拟、支持硬件在环的智能电网数字孪生，用于评估和改进检测性网络安全对策。
2024-12-05 cs.CR
A Comprehensive Study of Exploitable Patterns in Smart Contracts: From Vulnerability to Defense
Hainan University（海南大学）
本文全面分析了以太坊智能合约的关键安全风险，重点研究重入和整数溢出两种漏洞的底层机制、攻击复现及有效防御对策。
2025-04-30 cs.AI cs.CR cs.SE
Blockchain for IOT-based NANs and HANs in Smart Grid
智能电网是由数百万智能设备组成的智能互联电网，用于从电网收集数据以提高其运行效率。这些无线通信的智能设备容易受到攻击，因此智能设备以及智能电网的安全性和隐私性是一个重大挑战。基于区块链的系统提供了更好的安全性和隐私性，因此在最近得到了很多关注。本文提出了一种基于区块链的智能电网中的邻域网络（NAN）和家庭区域网络（HAN）架构。本文从机密性、完整性和可用性三个方面进行了安全性分析，以证明所提出的基于区块链的智能电网架构是安全的。此外，改进的安全性对数据包延迟，能量和计算开销的影响进行了讨论。
2020-01-01 cs.CR eess.SP
When Blockchain Meets Smart Grids: A Comprehensive Survey
近年来，人们对区块链技术越来越感兴趣，许多基于区块链的应用程序已经开发出来，以利用其分散性，透明度，容错和强安全性。在智能电网领域，已经出现了大量的建议，利用区块链来增强智能能源管理，能源交易，安全和隐私保护，微电网管理和能源汽车。与传统的集中式方法相比，基于区块链的解决方案能够利用区块链的优势，在智能电网中实现更好的功能。但区块链技术本身也有其处理吞吐量低、隐私保护弱的缺点。因此，研究如何以更有效的方式将区块链与智能电网相结合，从而最大限度地发挥区块链的优势，避免其缺点至关重要。本文调查了旨在将新兴区块链技术与智能电网集成的最先进的解决方案。本次调查的目的是讨论在智能电网的不同组成部分中应用区块链的必要性，确定当前解决方案遇到的挑战，并强调用于将区块链与智能电网集成的框架和技术。我们还从不同的角度对基于区块链的智能电网解决方案进行了全面的比较研究，旨在为不同的智能电网管理任务提供将区块链与智能电网集成的见解。最后，我们列出了当前的项目和计划，从实践方面展示了当前的努力。此外，我们提请注意尚未解决的现有解决方案的开放问题，并指出未来可能的研究方向。
2021-09-29 cs.CR cs.DC
Ensuring a Secure and Resilient Smart Grid: Cyber-Attacks and Countermeasures
本文综述了智能电网安全的最新进展。它侧重于对网络攻击所产生的威胁，脆弱性和后果方面的风险的深刻理解。
2015-03-01 cs.CR cs.NI
Smart Grids Secured By Dynamic Watermarking: How Secure?
本文分析了动态水印在智能电网中的安全性，指出水印无法保证无条件安全，并探讨了认证安全通信与防篡改能否实现无条件安全。
2024-03-05 cs.CR cs.SY eess.SY
A Security Plan for Smart Grid Systems Based On AGC4ISR
本文提出了一种基于自主网格计算体系结构AGC4ISR的智能网格系统安全方案。智能电网结合了分布式计算和通信的许多优点，可以提供实时信息，并在设备级实现近乎瞬时的供需平衡。AGC4ISR体系结构由自主网格计算和C4ISR（Command，Control，Communications，Computers and Intelligence，Surveillance，& Reconnaissance）体系结构组成。在本文中，我们将提出一个解决方案的安全计划，将考虑加密，入侵检测，密钥管理和网络安全的智能电网的细节。本文在C4ISR中对数据包采用加密技术，在智能电网中对数据包的发送和接收采用密钥管理，这是智能网络防止数据包丢失的必要条件。
2014-01-24 cs.CR cs.NI
GAN-GRID: A Novel Generative Attack on Smart Grid Stability Prediction
本文提出 GAN-GRID 生成式对抗攻击，仅依靠稳定性模型输出即可在黑盒条件下以0.99 ASR欺骗智能电网稳定性预测，并揭示其放大电网隐患的风险。
2024-05-20 cs.CR eess.SP
Statistical-Based Privacy-Preserving Scheme with Malicious Consumers Identification for Smart Grid
随着智能电网的普及和广泛实施，保护消费者的隐私变得越来越重要。智能电网中的发电和定价依赖于从消费者那里不断收集的信息。然而，查阅与每名个别用户的用电量有关的数据，与其隐私权有恩怨。保护隐私的一种常见方法是汇总不同消费者的数据，并使用他们的智能电表计算账单。但在这种方法中，无法识别发送错误数据以利用或破坏智能电网的恶意消费者。在本文中，我们提出了一个新的基于数据的数据收集和计费方案，其中消费者的隐私得到保护，并在同一时间，如果任何消费者与错误的数据可以被检测到。我们的模拟结果验证了这些问题。
2019-05-15 cs.CR eess.SP
Anomaly Detection Techniques in Smart Grid Systems: A Review
Tennessee Tech University（田纳西理工大学）
本文综述智能电网异常检测的最新进展，从多方面分类现有研究、分析挑战与不足，并指出未来研究方向。
2023-06-04 cs.CR cs.LG
Selection of Model in Developing Information Security Criteria for Smart Grid Security System
Meiji University（明治大学）
本文研究智能电网安全系统，聚焦影响消费者信任和满意度的信息安全标准，并探讨开发这些标准的模型选择。
2011-09-13 cs.CR cs.SY eess.SY
Machine-learned Adversarial Attacks against Fault Prediction Systems in Smart Electrical Grids
Polytechnic University of Bari（巴里理工大学）
本研究聚焦智能电网机器学习应用的安全挑战，证明智能电网所用深度神经网络易受对抗扰动，并通过故障定位与类型分类研究揭示现有ML算法在各类对抗攻击下的弱点。
2024-01-30 cs.AI cs.CR cs.LG
Blockchained Federated Learning for Threat Defense
International Hellenic University（国际希腊大学）；Democritus University of Thrace（德谟克利特大学）
鉴于智能城市中威胁的复杂性日益增加，环境不断变化，以及传统安全系统的弱点，在大多数情况下无法检测到零日攻击等严重威胁，因此对替代更积极，更有效的安全方法的需求不断增加。这些方法是采用智能解决方案，以防止、检测和处理在有关基础设施的条件和操作参数下的威胁或异常情况。本文介绍了一种智能威胁防御系统的开发，该系统采用区块链联邦学习，旨在全面升级被动智能系统的运行方式，旨在为智能城市网络实施高级自适应协作学习（AACL）机制。AACL基于最先进的计算智能方法，同时确保参与者和利益相关者的隐私和匿名性。该框架结合了联邦学习的分布式和连续验证学习的跟踪算法。学习是通过区块链技术中的加密智能合约实现的，用于对过程进行明确的验证和控制。该框架的目的是通过深度内容检测（DCI）方法对来自工业物联网（IIoT）的智能城市网络流量进行智能分类，以识别通常由高级持续性威胁（APT）攻击引起的异常。
2021-02-25 cs.AI cs.CR
A Review On Game Theory With Smart Grid Security
Tennessee Tech University（田纳西理工大学）
本文综述博弈论在智能电网安全中的应用，梳理不同部门威胁模型及连接攻击者与防御者的博弈求解方法。
2023-04-23 cs.CR cs.GT cs.LG
Modification in Elliptic Curve Cryptography based Mutual authentication scheme for smart grid communication using biometric approach
针对现有基于椭圆曲线密码和生物特征的智能电网双向认证协议缺少密码与生物特征更新阶段的问题，本文补充了对应更新阶段，完善了协议功能。
2023-06-13 cs.CR math.AG math.AT
Artificial Intelligence-Based Smart Grid Vulnerabilities and Potential Solutions for Fake-Normal Attacks: A Short Review
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
智能电网系统对电力行业至关重要，但其复杂的架构设计和操作使其面临许多网络安全威胁，例如数据篡改，数据窃听和拒绝服务等。基于人工智能（AI）的技术在检测各种计算机设置中的网络攻击方面正变得越来越流行，并且已经做出了若干努力来保护各种系统。由于最近出现了复杂的对抗系统，如生成对抗网络（GAN），目前的AI系统正在被暴露和征服。这篇简短评论的目的是概述一些保护智能电网系统的举措，它们的障碍，以及未来可能的人工智能研究方向
2022-02-14 cs.AI cs.CR
The Role of Deep Learning in Advancing Proactive Cybersecurity Measures for Smart Grid Networks: A Survey
Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）
该综述系统梳理了深度学习驱动的智能电网主动网络防御技术，提出分类法并分析关键方法、移动目标防御、基准数据集及部署挑战，填补了该领域缺乏全面探索的空白。
2024-01-11 cs.CR cs.LG cs.NI
