17、网络物理系统安全配置的定义与验证

网络物理系统安全配置的定义与验证

1. 网络物理系统安全研究现状

当前，不同的研究人员已意识到开发需求语法以控制网络物理系统（CPS）相关安全风险的必要性。由于CPS的复杂性，特征模型此前已在网络安全领域得到应用。并且，有研究提出了面向武器系统的网络安全需求方法论，该方法有助于发现提升系统多维度性能（如安全性、效率、可靠性等）的解决方案，还可使用自动化编码工具。此外，利用STPA - Sec方法能在系统开发早期更有效地理解安全需求。

2. 网络物理系统案例研究

以水培农业的CPS系统为例，该系统涉及硬件（传感器和执行器）和软件（采用大数据技术的存储、监控和决策系统）两部分。
- 物理部分 ：
- 传感器 ：温度和湿度传感器用于测量环境中的温度和湿度。
- 执行器 ：加热器通过发热提高环境温度，冷却器通过空气流动降低环境温度，二者由控制器控制开关。
- 控制器 ：采用Arduino设备，接收所有传感器的数据，并通过无线连接将数据从Web系统发送到大数据系统。
- 可视化与控制系统 ：
- 仪表盘 ：用户可通过HTTP请求向控制器发送指令，实现对水培农业的实时控制、统计数据查询以及与农业系统的交互（如开关执行器）。
- 数据处理程序 ：负责处理从控制器接收的传感器数据，并将其存储在数据库中。
- 数据存储