[發明專利]檢測城市軌道交通列車控制系統中中間人攻擊的方法

有效

• 申請號: 201810441029.1
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108683656B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 朱力;步兵;王洪偉
• 申請（專利權）人: 中國鐵路總公司;北京交通大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;B61L27/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

1.一種檢測城市軌道交通列車控制系統中中間人攻擊的方法，其特征在于，該方法包括：

預先設計搭建列控系統正常運營的仿真環境，獲得該仿真環境中列車當前位置與前方MA終點之間的距離的概率分布

預先設計搭建存在中間人攻擊的列控系統仿真環境，獲得該仿真環境中列車當前位置與前方MA終點之間的距離的概率分布P(D_m|θ)；

在列控系統正常運營時，實時計算出列車當前位置與MA終點之間的距離，并根據所述和P(D_m|θ)的值，計算得出當前時刻列控系統遭受中間人攻擊的概率P(θ|D_m)；

根據多個周期發生列控系統遭受中間人攻擊的所述概率P(θ|D_m)，與預設概率閾值以及超過概率閾值的周期次數閾值相比，判斷列控系統是否遭受中間人攻擊。

2.根據權利要求1所述的檢測城市軌道交通列車控制系統中中間人攻擊的方法，其特征在于，所述的預先設計搭建列控系統正常運營的仿真環境，獲得該仿真環境中列車當前位置與前方MA終點之間的距離的概率分布包括：

仿真不存在中間人攻擊的列控系統正常運營場景，利用每一列車上的車載設備采集前方MA終點處發送的MA信息，從所述MA信息中，計算列車當前位置與所述MA終點之間的距離D(t)(t＝1,2,3…K)，K為記錄數據的總時間；

將D(t)的取值從小到大排列后劃分為n個區間：R₁,R₂,R₃,R₄...R_n，統計所述D(t)值中的最大值D_max和最小值D_min，則每個區間的平均長度為(D_max-D_min)/n，在某一區間R_m內，其中，m＝1,2,3,……,n，所有D(t)的均值D_m為：

其中，N(R_m)表示屬于R_m區間的D(t)個數；

根據所述D(t)所屬的區間，將所有D(t)的值近似等于所屬區間的均值D_m，m＝1,2,3,……,n；

計算不存在中間人攻擊的列車運行場景下，列車當前位置與MA終點之間的距離等于D_m的概率為：

其中，表示當前列控系統不存在中間人攻擊，N(R_m)表示屬于R_m區間的D(t)個數，N(D(t))表示所有D(t)的個數。

3.根據權利要求2所述的檢測城市軌道交通列車控制系統中中間人攻擊的方法，其特征在于，所述的預先設計搭建列控系統正常運營的仿真環境，獲得該仿真環境中列車當前位置與前方MA終點之間的距離的概率分布還包括：

在仿真不存在中間人攻擊的列控系統正常運營場景中，對所述車載設備接收到的列車位置與MA終點的距離進行離散化，將所述D(t)的取值從小到大排列后劃分為n個區間：R₁,R₂,R₃,R₄...R_n，離散化的數值n根據測試結果由用戶進行自由設置；

在仿真不存在中間人攻擊的列控系統正常運營場景中，當所述車載設備采集前方MA終點處發送的MA信息時，將列車的行駛時間固定并設為周期T。