Secure Reboots for Real-Time Cyber-Physical Systems
Secure Reboots for Real-Time Cyber-Physical Systems
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实时网络物理系统的安全重启
DOI：
10.1145/3560826.3563384
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Bloom, Gedare
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Banerjee, Vijay;Hounsinou, Sena;Olufowobi, Habeeb;Hasan, Monowar;Bloom, Gedare
信息物理系统（CPS），如工业控制系统，汽车和医疗设备，通常由具有实时属性的应用程序组成。由于应用领域的安全关键性质，多种安全和容错方法已被研究并用于安全关键CPS。CPS安全的流行方法之一是Simplex架构，最近也被用于加强CPS的安全性。单工架构支持为可靠系统集成安全控制器，当与定期重启相结合时，该架构可以在每次重启后将CPS重置为安全状态。然而，这些基于重启的系统不能保护系统免受重启之后持续存在的攻击。可以使用安全靴子来减轻这种攻击，安全引导是用于保护通用计算系统的广泛使用的方法，但是由于靴子过程的开销而不用于实时系统。本文提出了一个分析框架，并推导出可行性条件，使安全重启实时应用程序。提出的可扩展性条件可用于设计和集成安全重启到基于Simplex的CPS中。我们的分析表明，安全靴子会增加确定性且低性能的开销，该开销可能低至0.08%。
Cyber-Physical Systems (CPS) such as industrial control systems, automobiles, and medical devices often consist of applications with real-time properties. Due to the safety-critical nature of the application domain, multiple security and fault tolerance approaches have been studied and used in safety-critical CPS. One of the popular approaches for CPS safety is the Simplex architecture, which has also been used recently to strengthen the security of the CPS. The simplex architecture supports the integration of safe controllers for dependable systems, and when combined with periodic restarts, the architecture can reset the CPS into a safe state after each restart. However, these restart-based systems do not protect the system against attacks that persist beyond a restart. Such attacks can be mitigated using secure boot, which is a widely used approach for securing general computing systems but is not used in real-time systems due to the overhead of the boot process. This paper presents an analytical framework and derives feasibility conditions to enable secure reboots in real-time applications. The schedulability conditions presented can be used to design and integrate secure reboot into Simplex-based CPS. Our analysis shows that secure boot adds a deterministic and low-performance overhead, which can be as low as 0.08%.
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DOI：
10.1109/iccps.2018.00010
发表时间：
2018-04
期刊：
2018 ACM/IEEE 9th International Conference on Cyber-Physical Systems (ICCPS)
影响因子：
--
作者：
Fardin Abdi;Chien-Ying Chen;M. Hasan;Songran Liu;Sibin Mohan;M. Caccamo
通讯作者：
Fardin Abdi;Chien-Ying Chen;M. Hasan;Songran Liu;Sibin Mohan;M. Caccamo
DOI：
10.1109/etfa.2016.7733561
发表时间：
2016-09
期刊：
2016 IEEE 21st International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA)
影响因子：
--
作者：
Fardin Abdi Taghi Abad;R. Mancuso;Stanley Bak;Or D. Dantsker;M. Caccamo
通讯作者：
Fardin Abdi Taghi Abad;R. Mancuso;Stanley Bak;Or D. Dantsker;M. Caccamo
YOLO：经常重置网络物理系统以确保安全
DOI：
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发表时间：
2019
期刊：
Defense + Commercial Sensing
影响因子：
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作者：
Miguel A. Arroyo;M. Tarek;Hidenori Kobayashi;Junfeng Yang;S. Sethumadhavan
通讯作者：
S. Sethumadhavan
适用于安全关键型嵌入式系统的基于重启的安全机制
DOI：
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发表时间：
2017
期刊：
arXiv.org
影响因子：
--
作者：
Fardin Abdi;Chien;M. Hasan;Songran Liu;Sibin Mohan;M. Caccamo
通讯作者：
M. Caccamo
通过完整系统重启实现信息物理系统的软件容错
DOI：
--
发表时间：
2018
期刊：
ACM Trans. Cyber Phys. Syst.
影响因子：
--
作者：
Pushpak Jagtap;Fardin Abdi;M. Rungger;Majid Zamani;M. Caccamo
通讯作者：
M. Caccamo