ВИЯВЛЕННЯ ЗЛОВМИСНИХ АТАК НА СЕНСОРИ ТА ПІДРОБКИ ТЕЛЕМЕТРІЇ В КІБЕРФІЗИЧНИХ СИСТЕМАХ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНОГО ФІЛЬТРА КАЛМАНА

Анотація

У роботі подано метод виявлення фальсифікацій та аномалій у сенсорних даних кіберфізичних систем на основі модифікованого фільтра Калмана з подієвим перемиканням режимів. Підхід орієнтований на протидію зловмисному програмному забезпеченню та комп’ютерним атакам, що реалізуються через підробку телеметрії, ін’єкції хибних даних і приховані сенсорні впливи в системах реального часу. Метод поєднує рекурсивне оцінювання стану з аналізом інновацій, що дає змогу відрізняти легітимні режимні зміни об’єкта керування від зловмисних втручань без паралельного виконання кількох моделей або фільтрів.

Запропонована подієво-адаптивна схема забезпечує оперативне перемикання динамічних моделей або придушення впливу підозрілих вимірювань, зберігаючи коректність оцінки стану за умов активних атак. Метод не потребує застосування машинного навчання чи ресурсоємних робастних алгоритмів, спираючись на компактні стохастичні моделі та лінійно-квадратичну обчислювальну складність, придатну для реалізації в ОС реального часу.

Експериментальні дослідження на платформі FreeRTOS підтвердили зниження кількості хибних спрацювань при частих режимних переходах, своєчасне виявлення атак на сенсори та стабільність оцінювання за мінімального навантаження на процесор, що забезпечує підвищення кіберстійкості й інформаційної безпеки вбудованих і кіберфізичних систем.