[發明專利]用于保護工業資產控制系統的系統以及方法

有效

• 申請號: 201710280076.8
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107390567B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: L.K.梅斯薩;J.C.撒切爾;D.F.霍爾斯豪爾;J.V.約翰
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉培勇;付曼

1.一種用于保護工業資產控制系統的系統，所述系統包括：

多個威脅節點，所述多個威脅節點中的每個威脅節點生成表示所述工業資產控制系統的當前操作的隨時間的推移的一系列當前威脅節點值；

威脅檢測計算機，所述威脅檢測計算機耦合到所述多個威脅節點，以：

（i）接收所述一系列當前威脅節點值并生成一組當前特征向量，

（ii）訪問威脅檢測模型，所述威脅檢測模型具有使用一組正常特征向量和一組受威脅特征向量所創建的至少一個判定邊界，并且

（iii）執行所述威脅檢測模型并基于所述一組當前特征向量和所述至少一個判定邊界來發送威脅警報信號；

正常空間數據源，所述正常空間數據源為所述多個威脅節點中的每個威脅節點存儲表示所述工業資產控制系統的正常操作的隨時間的推移的一系列正常威脅節點值；

受威脅空間數據源，所述受威脅空間數據源為所述多個威脅節點中的每個威脅節點存儲表示所述工業資產控制系統的受威脅操作的隨時間的推移的一系列受威脅的威脅節點值；以及

威脅檢測模型創建計算機，所述威脅檢測模型創建計算機耦合到所述正常空間數據源和所述受威脅空間數據源，以：

（i）接收所述一系列正常威脅節點值并生成所述一組正常特征向量，

（ii）接收所述一系列受威脅的威脅節點值并生成所述一組受威脅特征向量，以及

（iii）基于所述一組正常特征向量和所述一組受威脅特征向量，自動計算并輸出所述威脅檢測模型的所述至少一個判定邊界。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述一組正常特征向量和所述一組受威脅特征向量中的至少一者與以下項中的至少一項相關聯：（i）主分量、（ii）統計特征、（iii）深度學習特征、（iv）頻域特征、（v）時間序列分析特征、（vi）邏輯特征、（vii）基于地理位置或定位的位置以及（viii）交互特征。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括所述至少一個判定邊界的所述威脅檢測模型基于以下項中的至少一項進行動態適配：（i）瞬態條件、（ii）所述工業資產控制系統的穩態模型，以及（iii）當以自學習系統操作所述工業資產控制系統時從輸入數據流獲得的數據集。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述威脅檢測模型與以下項中的至少一項相關聯：（i）致動器攻擊、（ii）控制器攻擊、（iii）威脅節點攻擊、（iv）設備狀態攻擊、（v）電子欺騙、（vi）財務損失、（vii）單元可用性、（viii）單元跳閘、（ix）單元壽命縮短，以及（x）需要至少一個新零件的資產損壞。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，將來自所述多個威脅節點中的每個威脅節點的信息標準化，并且將輸出表示為基底函數的加權線性組合。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，使用威脅節點數據矩陣的協方差來獲得自然基底向量。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述威脅節點與以下項中的至少一項相關聯：（i）關鍵傳感器節點、（ii）致動器節點、（iii）控制器節點，以及（iv）關鍵軟件節點。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括所述至少一個判定邊界的所述威脅檢測模型與以下項中的至少一項相關聯：（i）線、（ii）超平面以及（iii）將正常空間與受威脅空間隔開的非線性邊界。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括所述至少一個判定邊界的所述威脅檢測模型是多級判定邊界，所述多級判定邊界將正常空間、受威脅空間和降級操作空間隔開。

10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述一系列正常威脅節點值和所述一系列受威脅的威脅節點值中的至少一者與高保真設備模型相關聯。