【摘 要】
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随着工控系统和传感器技术的发展,应用了传感器的工控系统越来越多,在传感器让工控系统的运行变得更加便利的同时,传感器暴露出来的安全隐患也越来越多,针对传感器的安全研究也愈发重要。电磁干扰攻击是一类比较常见的针对传感器的攻击,目前,大部分利用电磁干扰攻击传感器的研究针对的都是模拟传感器,针对数字传感器的安全研究非常稀少,然而数字传感器在市场上也占据了很大的比重,如果数字传感器遭到不法分子攻击,将会对人
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随着工控系统和传感器技术的发展,应用了传感器的工控系统越来越多,在传感器让工控系统的运行变得更加便利的同时,传感器暴露出来的安全隐患也越来越多,针对传感器的安全研究也愈发重要。电磁干扰攻击是一类比较常见的针对传感器的攻击,目前,大部分利用电磁干扰攻击传感器的研究针对的都是模拟传感器,针对数字传感器的安全研究非常稀少,然而数字传感器在市场上也占据了很大的比重,如果数字传感器遭到不法分子攻击,将会对人们的日常生活甚至生命造成严重的后果。本文针对数字传感器即红外热成像传感器MLX90640进行了安全研究,首先介绍了研究的背景和意义,回顾国内外关于传感器安全的研究进展,并针对现有的传感器攻击方式进行了分类总结,论证了研究数字传感器安全的必要性。进一步地,本文详细分析了MLX90640传感器的工作原理和有意电磁干扰攻击的原理,剖析了MLX90640传感器的脆弱性,针对MLX90640传感器建立了威胁模型和攻击模型,进一步提出、设计和实现了针对数字传感器的有意电磁干扰攻击方式。在建立了威胁模型和攻击模型后,我们在实验室环境下进行了实物实验,通过大量实验验证了攻击的可行性,对攻击产生的错误数据进行了提取、分析和作图,解释了攻击成功的原理,并且我们通过调研分析优化了攻击方式,实现了定向干扰攻击。为了针对我们的攻击做出防御,我们提出了基于绞线方式的防御方法,并在相同的环境下进行实验验证了防御效果,为此类攻击提供了有效的防御方式。
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