[发明专利]用于保护工业资产控制系统的系统以及方法

权利要求书

1.一种用于保护工业资产控制系统的系统，所述系统包括：

多个威胁节点，所述多个威胁节点中的每个威胁节点生成表示所述工业资产控制系统的当前操作的随时间的推移的一系列当前威胁节点值；

威胁检测计算机，所述威胁检测计算机耦合到所述多个威胁节点，以：

（i）接收所述一系列当前威胁节点值并生成一组当前特征向量，

（ii）访问威胁检测模型，所述威胁检测模型具有使用一组正常特征向量和一组受威胁特征向量所创建的至少一个判定边界，并且

（iii）执行所述威胁检测模型并基于所述一组当前特征向量和所述至少一个判定边界来发送威胁警报信号；

正常空间数据源，所述正常空间数据源为所述多个威胁节点中的每个威胁节点存储表示所述工业资产控制系统的正常操作的随时间的推移的一系列正常威胁节点值；

受威胁空间数据源，所述受威胁空间数据源为所述多个威胁节点中的每个威胁节点存储表示所述工业资产控制系统的受威胁操作的随时间的推移的一系列受威胁的威胁节点值；以及

威胁检测模型创建计算机，所述威胁检测模型创建计算机耦合到所述正常空间数据源和所述受威胁空间数据源，以：

（i）接收所述一系列正常威胁节点值并生成所述一组正常特征向量，

（ii）接收所述一系列受威胁的威胁节点值并生成所述一组受威胁特征向量，以及

（iii）基于所述一组正常特征向量和所述一组受威胁特征向量，自动计算并输出所述威胁检测模型的所述至少一个判定边界。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一组正常特征向量和所述一组受威胁特征向量中的至少一者与以下项中的至少一项相关联：（i）主分量、（ii）统计特征、（iii）深度学习特征、（iv）频域特征、（v）时间序列分析特征、（vi）逻辑特征、（vii）基于地理位置或定位的位置以及（viii）交互特征。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括所述至少一个判定边界的所述威胁检测模型基于以下项中的至少一项进行动态适配：（i）瞬态条件、（ii）所述工业资产控制系统的稳态模型，以及（iii）当以自学习系统操作所述工业资产控制系统时从输入数据流获得的数据集。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述威胁检测模型与以下项中的至少一项相关联：（i）致动器攻击、（ii）控制器攻击、（iii）威胁节点攻击、（iv）设备状态攻击、（v）电子欺骗、（vi）财务损失、（vii）单元可用性、（viii）单元跳闸、（ix）单元寿命缩短，以及（x）需要至少一个新零件的资产损坏。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，将来自所述多个威胁节点中的每个威胁节点的信息标准化，并且将输出表示为基底函数的加权线性组合。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，使用威胁节点数据矩阵的协方差来获得自然基底向量。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述威胁节点与以下项中的至少一项相关联：（i）关键传感器节点、（ii）致动器节点、（iii）控制器节点，以及（iv）关键软件节点。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括所述至少一个判定边界的所述威胁检测模型与以下项中的至少一项相关联：（i）线、（ii）超平面以及（iii）将正常空间与受威胁空间隔开的非线性边界。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括所述至少一个判定边界的所述威胁检测模型是多级判定边界，所述多级判定边界将正常空间、受威胁空间和降级操作空间隔开。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一系列正常威胁节点值和所述一系列受威胁的威胁节点值中的至少一者与高保真设备模型相关联。