Безопасность кибер-физических систем — обзор

С экспоненциальным ростом кибер-физических систем (КФС) возникли новые проблемы безопасности. Для нового поколения КФС выявлены различные уязвимости, угрозы, атаки и средства защиты. Тем не менее отсутствует систематический обзор литературы по безопасности КФС. В частности, гетерогенность компонентов КФС и разнообразие КФС затрудняют изучение проблемы с помощью одной обобщённой модели. В этой статье мы исследуем и систематизируем существующие исследования по безопасности КФС в рамках единой схемы. Схема состоит из трёх ортогональных координат: (1) с точки зрения безопасности мы следуем общеизвестной таксономии угроз, уязвимостей, атак и средств защиты; (2) с точки зрения компонентов КФС мы фокусируемся на кибер-, физических и киберфизических компонентах; (3) с точки зрения систем КФС мы рассматриваем общие особенности КФС, а также представительные системы (например, интеллектуальные сети, медицинские КФС и интеллектуальные автомобили). Модель может быть как абстрактной, чтобы показать общие взаимодействия компонентов в применении КФС, так и конкретной, чтобы при необходимости охватить любые детали. Делая это, мы стремимся создать модель, достаточно абстрактную, чтобы быть применимой к различным гетерогенным приложениям КФС, и получить модульное представление о тесно связанных компонентах КФС. Такая абстрактная декомпозиция позволяет получить систематическое понимание безопасности КФС и выделить потенциальные источники атак и способы защиты. С помощью этого тщательного обзора литературы мы пытаемся суммировать современное состояние исследований по безопасности КФС, предоставить исследователям исчерпывающий список ссылок и побудить аудиторию к дальнейшему изучению этой развивающейся области.