[發明專利]一種考慮盲目攻擊因子的電力SCADA系統安全性評估方法

有效

• 申請號: 201910468066.6
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110298170B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 章杜錫;龔向陽;胡鐵軍;戚軍;謝宏;周飛;周洋;楊翔;焦旭明;吳昱浩;盛海靜;周行;余佳音;楊錦晶;公正;曹堅成
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司寧波供電公司
• 主分類號: G06F21/55
• 分類號: G06F21/55
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種考慮盲目攻擊因子的電力SCADA系統安全性評估方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：根據SCADA系統結構，分析攻擊可能，并建立針對SCADA系統的攻擊樹模型

攻擊樹的根節點為攻擊者要實現的最終目標，各個葉子節點表示攻擊者可能要采取的攻擊手段；攻擊樹中的非葉子節點根據其性質分為與節點、或節點，其中，與節點表示要到達該節點需要其子節點全部完成，或節點表示任一子節點完成就可以達到該節點；

步驟2：采用屬性的觀點，給每個葉子節點賦予三個屬性，即攻擊成本、攻擊難度、和攻擊被發現的可能性；將以上屬性轉換成實現該節點所代表的攻擊的成功率，計算公式如(1)所示：

P_G＝W_cost×U(cost_G)+W_diff×U(diff_G)+W_det×U(det_G) (1)

式中：G表示任意的一個葉節點；P_G表示該葉節點的攻擊成功率；參數cost_G表示攻擊該葉節點成本；diff_G表示攻擊該葉節點難易程度；det_G表示攻擊可能被發現的等級；W_cost是成本參數的權重；W_diff是難度參數的權重；W_det是被發現的可能性參數的權重；U(cost_G)表示成本參數的效用性；U(diff_G)是難度參數的效用性；U(det_G)表示被發現可能性參數的效用性；各屬性安全效用性值為各屬性參數的倒數，即可由U(x)＝1/x算出；

步驟3：計算各個非葉子節點的成功率，它是各自子節點攻擊成功率的組合；

步驟4：順著攻擊樹模型從葉節點往上推，最終求得整個系統的安全脆弱性P_sys；

步驟5：計算各種攻擊可能的脆弱性靈敏度；如(7)式所示

v_i為第i個葉子節點的安全脆弱性靈敏度，P_sys為系統的安全脆弱性，P_Gi為第i個葉子節點的攻擊成功率。

2.根據權利要求1所述的考慮盲目攻擊因子的電力SCADA系統安全性評估方法，其特征在于：所述的步驟2中，采用模糊層次分析法FAHP算出成本參數的權重W_cost、難度參數的權重W_diff；被發現的可能性參數的權重W_det，具體為：

根據SCADA系統的實際情況，得到葉子節點攻擊成本、攻擊難度、攻擊被發現的可能性三個屬性之間相對的重要程度，得到模糊判斷矩陣R；

式中，r_ij表示第i個屬性相對于第j個屬性的重要程度；

對模糊判斷矩陣進行如下一致性檢驗：

r_ii＝0.5,i＝1,2,…,n

r_ij＝1-r_ji,i,j＝1,2,…n

r_ij＝r_ik-r_jk+0.5,i,j,k＝1,2,…n

如果構造出的模糊判斷矩陣不具有一致性，則將模糊判斷矩陣R按算術平均方法進行綜合調整為模糊一致判斷矩陣R'＝[r'_ij]_n×n,對r'_ij有

如果具有模糊判斷矩陣具有一致性，R’＝R；

采用最小二乘法對模糊一致判斷矩陣R’進行歸一化處理，得到各安全屬性的權值W_i

其中，n為矩陣階數，a為權重差異影響因子，令a＝(n-1)/2；

根據上述方法即可算出各安全屬性的權值系數，即W_cost、W_diff、W_det值。