دانلود پاورپوینت مقاله افزایش امنیت حمل و نقل ریلی هوشمند

در حال حاضر، راه آهن در مناطق جغرافیایی بزرگ هر کشوری گسترش وسیعی پیدا کرده است. ارتقاء زیرساخت سیگنالینگ راه آهن فعلی برای ایمن سازی راه آهن در برابر حملات فیزیکی-سایبری پرهزینه است. بنابراین، روش پیشنهادی باید در زیرساخت فعلی اعمال شود و نیازی به تغییر قابل توجهی در سیستم موجود یا خرید تجهیزات جدید ندارد. با توجه به فرمت داده های ثابت و ساختار Balise غیرفعال (پسیو) و همچنین توان و قابلیت های پردازش کم، امکان پیاده سازی یک پروتکل کلاسیک چالش-پاسخ یا یک الگوریتم رمزنگاری، دور از ذهن است. همچنین باید روشی پیشنهاد کنیم که بتواند حملات شناخته شده و ناشناخته توسط افراد خودی و همچنین افراد خارجی شناسایی کند زیرا اسناد Balise در دسترس همه هستند. در این پاورپوینت به بررسی موضوع ارائه رویکردهای افزایش امنیت در حمل و نقل ریلی هوشمند بر پایه روش Balise از طریق روش های یادگیری ماشین و سامانه فازی پرداخته شده است.

این پاورپوینت در 30 اسلاید آماده شده و در ادامه نیز اسلاید شماره 2 آن قرار داده شده است:

روش پیشنهادی در لایه میان افزاری (کامپیوتر مجازی) قرار می گیرد و داده های دریافتی کامپیوتر حیاتی (VC) را تحلیل می کند. این روش داده های دریافتی از حسگرهای مختلف را نظارت می کند و مشاهدات خود را در یک گزارش حسابرسی ثبت می کند. سوابق حسابرسی برای شناسایی عملیات غیرعادی تجزیه و تحلیل می شوند. هنگامی که یک عملیات غیرعادی شناسایی شود، سوابق حسابرسی از عملکرد عادی قطار یا امضاهای فعالیت نزدیک به یک تعریف حمله قبلاً معرفی شده، منحرف شده است. پس از تشخیص حمله، یک سیگنال هشدار دهنده ایجاد می شود و واکنش متقابل مناسب انجام می شود. بنابراین، این نوع روش پیشنهادی می تواند سیستم تشخیص نفوذ (IDS) در قطار را فراخوانی کند. روش پیاده سازی در سه مرحله می باشد:

مرحله اول: هنگامی که قطار در محدوده تبادل اطلاعات با Balise قرار دارد، هر داده حسی (ویژگی های مناسب) در یک ضبط کننده حسابرسی ثبت می شود. سپس ماژول حسابرسی این ویژگی های استخراج شده را در یک گزارش حسابرسی ذخیره می کند. گزارش حسابرسی مجموعه داده ای است که ستون های آن ویژگی ها و ردیف های آن از هر کدام از رکوردها می آیند.

مرحله دوم: ماژول تشخیص حمله (ADM) یک سیستم هوش مصنوعی مبتنی بر یادگیری ماشینی برای تشخیص الگو است. این ماژول سوابق حسابرسی دریافتی را برای طبقه بندی عملیات قطار و هشدار دادن به رفتارهای مشکوک یا فعالیت های مخرب تجزیه و تحلیل می کند.

مرحله سوم: کامپیوتر حیاتی تصمیم می گیرد که وظایف رویه ای را با توجه به سیگنال های هشدار و شرایط قطار انجام دهد یا خیر. این اقدامات متقابل می تواند شامل موارد زیر باشد: رد تلگرام، کاهش سرعت تا اطمینان از حصول به ایمنی، توقف فوری قطار (ترمز اضطراری) یا سایر اقدامات مناسب

در ادامه، اسلاید شماره 15 این پاورپوینت، قرار داده شده است:

در این مطالعه، انواع حملات را بررسی کردیم و اهمیت امنیت سایبری و آسیب پذیری سیستم های کنترل قطار مبتنی بر Balise را نشان دادیم. روش پیشنهادی یک برنامه نرم افزاری است که بر روی کامپیوتر قطار نصب می شود تا حملات مختلف به Balise را شناسایی و مقابله کند. از این رو، مفهوم ما نیازی به اضافه کردن تجهیزات اضافی یا تغییر زیرساخت راه آهن ندارد. الگوریتم یادگیری ماشینی (ML) پیشنهادی رفتار خرابی را با استفاده از دسته بندی با جمع آوری داده های خام قطار و استخراج ویژگی های متمایز تشخیص می دهد. در الگوریتم ANFIS، صحت 92 درصد و دقت تشخیص 91 درصد با تشخیص علائم تهدیدات از الگوهای عملیاتی استاندارد به دست می آید. الگوریتم های پیشنهادی می توانند حملات و خرابی عملکرد را شناسایی کنند. بر این اساس، روش پیشنهادی محدودیت نیاز به داده های آموزشی برای شناسایی تهدیدها را دارد. به منظور آموزش الگوریتم ML، داده های آموزشی عادی از حسگرها در حالت سفر عادی جمع آوری شد و داده های غیرعادی از شبیه سازی یک سناریوی حمله واقعی به دست آمد. در نهایت، یک کنترل کننده فازی اقدامات لازم جهت کاهش تاثیر حملات و افزایش ایمنی را انجام می دهد.