4、网络物理系统攻击路径分析：方法与应用

网络物理系统攻击路径分析：方法与应用

1. 引言

在当今数字化时代，网络物理系统（CPS）的安全性至关重要。然而，现有的攻击图分析方法大多仅关注漏洞，而忽略了潜在的安全风险。为了解决这一问题，本文提出了一种新颖的系统方法，用于分析互联 CPS 中的攻击路径。

2. 攻击图分析方法概述

目前，已经有多种攻击图生成和分析方法被提出。例如，有使用动态算法生成包含 K 条最可能被利用的攻击路径的攻击图；基于贝叶斯的攻击图生成方法；基于切割和划分方法以及深度优先搜索的攻击图生成方法；利用攻击图中的风险流进行安全风险评估的方法等。此外，还有一些方法用于识别攻击路径，如使用数据流图的方法和作为海上风险管理系统组件的攻击路径发现方法。

不过，在分析和优先考虑潜在攻击路径时，大多数方法只关注漏洞，而只有少数方法考虑了潜在的安全风险。而且，现有的工作都没有考虑攻击者可能采取的攻击路径。

3. 发现和分析攻击路径

3.1 问题表述

假设一个 CPS 由多个子系统组成，用有向图 G(V, E) 表示，其中节点表示子系统，边表示节点之间的互连。目标是基于子系统的关键性和攻击路径对整个系统的总体网络风险信息，发现并分析选定入口和目标子系统之间的攻击路径。这些结果将用于为风险管理过程提供信息，以选择适当的对策来降低总体网络风险。

3.2 提出方法的组件

该方法集成了多个组件，具体如下：
- 识别 CPS 中的关键组件 ：由于大多数 CPS 具有分布式特性，在许多情况下，只需破坏或损坏系统中几个有影响力的节点或链接，就可能导致整个