22、BIECO运行时审计框架与冗余入侵容忍技术解析

BIECO运行时审计框架与冗余入侵容忍技术解析

1. 相关工作

在文献中，存在各种用于网络物理系统（CPS）定性和定量监测的技术。一些技术专注于离线监测，以识别违反策略的行为；另一些则侧重于有效性监测，利用机器人、交互参与者和环境的内部模拟模型。本文所采用的方法与其他方法不同，它不依赖于预定义的一组动作选择，而是动态地利用决策事件的结果生成动作。具体来说，有效性监测活动包括选择最可能的环境变化，并通过环境的多个内部模拟模型进行迭代。

2. 概念构想

当需要将新组件或设备纳入生态系统作为系统之系统（SoS）的一部分时，需要进行恶意检测审计。审计框架的基本思想是考虑两种不同的并行执行：
- 受控环境（CE）执行 ：设备或组件在真实或逼真的环境中执行，可用于验证和测试。
- 模拟环境（SE）执行 ：软件组件的抽象在模拟环境中执行，使用实时数据。

这里依赖于组件的数字孪生（DT）表示，DT是组件的抽象、可信表示，可以在模拟环境中执行。预测阶段后，运行时监视器会收集模拟环境计算的预测事件和来自CE的真实事件，并根据预定义规则进行比较，以评估组件行为的正确性。如果组件在现实世界中的行为不可信，监视器会立即发出警报，触发故障转移行为。

3. BIECO审计过程

BIECO审计过程主要涉及两个参与者：BIECO框架和审计组件。审计组件又分为预测模拟和运行时监测两个角色。

运行时监测活动

1. 监视器设置 ：监测引擎建立与BIECO框架其他组件的通