利用攻击树评估CPS安全：一种融合物理与网络风险的方法

本文主要探讨了"网络安全物理系统(Cyber-Physical System, CPS)"的安全分析，针对CPS这一融合了物理系统与网络能力的复杂系统在全球范围内日益增长的关注度，提出了使用攻击树(Attack Tree)作为一种新的风险评估方法。CPS在诸如国家经济和人民生活等领域广泛应用，其安全性的重要性不言而喻，传统的概率风险评估(PRA)方法往往侧重于系统的可靠性，而在量化信息世界的潜在风险方面存在局限性。 文章首先介绍了威胁矩阵在攻击树中的应用，通过这个工具，研究人员能够明确地描绘出攻击路径上的各个节点，特别是那些叶节点，它们代表了系统的脆弱性和威胁特性。威胁矩阵将这些特性转化为威胁向量和脆弱性向量，提供了量化评估的基础。这种分析方法有助于更好地理解和评估物理系统和网络系统交互时可能产生的风险。 接着，作者详细阐述了如何通过具体步骤计算整个攻击路径上的威胁向量和脆弱性向量，这包括对每个节点的威胁和脆弱性进行逐级累加，以反映整个路径的综合风险。这种方法强调了从全局视角考虑风险，而非孤立地对待物理系统或网络部分。 文章的关键创新在于将破坏后果纳入风险评估，这意味着除了技术层面的威胁和脆弱性，还考虑了实际可能造成的影响。这样，整个CPS的风险评估结果就更为全面和准确，有助于制定有效的安全策略和应对措施。 最后，作者所在的中国信息技术安全评价中心、北京邮电大学软件工程学院以及中国民航局信息技术研究中心的研究团队，通过邮箱地址{xief,pengy,gaoy}@itsec.gov.cn;{lutb,gxbbest,liujl}@bupt.edu.cn，表明他们在这个领域的专业贡献，并共同推进了CPS安全评估领域的研究进展。 这篇文章为我们提供了一种新的视角和方法来评估CPS的安全性，这对于保障这类系统在关键领域的稳定运行和防止潜在威胁具有重要的实践价值。随着CPS的普及和复杂性的增加，未来可能会看到更多的研究聚焦于如何更有效地整合物理世界和网络世界的风险管理。