基于UPPAAL的发电厂控制系统网络物理建模与安全验证

摘要

随着信息技术的发展，发电厂控制系统从传统的机械控制逐渐转向自动化和网络物理系统(cyber-physical systems, CPS),为电力生产和输送带来了新的机遇和挑战。CPS的引入使得系统能够实时监控和控制物理过程，但同时也引发了网络安全问题，攻击者利用系统漏洞进行攻击可能导致严重的经济损失和社会影响。本研究旨在通过UPPAAL和可编程逻辑控制器(programmable logic controller, PLC)代码对发电厂控制系统进行建模与验证，提升其安全性。具体而言，本研究建立了发电厂控制系统的形式化模型，验证其安全属性，并基于PLC代码实现了系统的实际运行环境。此外，使用Python编写代码模拟攻击场景和防御机制，评估系统在不同攻击下的表现及防御效果。本研究旨在为发电厂控制系统的安全性提升提供理论基础和实践指导。

关键词

网络物理系统(CPS) / UPPAAL / PLC代码 / 攻击与防御