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CPS: Medium: Collaborative Research: Security vs. Privacy in Cyber-Physical Systems

CPS：媒介：协作研究：网络物理系统中的安全与隐私

基本信息

批准号：
1929410
负责人：
Alvaro Cardenas
金额：
$ 63.48万
依托单位：
University of California-Santa Cruz
依托单位国家：
美国
项目类别：
Standard Grant
财政年份：
2019
资助国家：
美国
起止时间：
2019-01-01 至 2024-09-30
项目状态：
已结题

来源：
https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1929410&HistoricalAwards=false
关键词：
CPS Medium Collaborative Research Security

项目摘要

This research examines the scientific foundations for modeling security and privacy trade-offs in cyber-physical systems, focusing in particular on settings where privacy-protection technologies might be abused by malicious parties to hide their attacks. The goal is to provide both security and privacy guarantees for a variety of cyber-physical systems including intelligent transportation systems, smart energy, and autonomous vehicles.Privacy and security in cyber-physical systems have been studied independently before, but often they have not been addressed jointly. This project will study privacy-protection mechanisms such as differential privacy, and explore how using such mechanisms can affect the state-of-art integrity and attack-detection mechanisms. The project will also develop novel defenses including: 1) Identifying fundamental trade-offs between privacy and security based theoretical analyses of privacy, control theory, and optimization methods, with applications such as traffic-density estimation and smart grids; 2) incorporating game-theoretic considerations in analyzing adversarial strategies; and 3) Proposing new privacy-preserving techniques applicable in cyber-physical systems and beyond.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.

这项研究探讨了在网络物理系统中建模安全和隐私权衡的科学基础，特别关注隐私保护技术可能被恶意方滥用以隐藏其攻击的环境。其目标是为各种网络物理系统提供安全和隐私保障，包括智能交通系统，智能能源和自动驾驶汽车。网络物理系统中的隐私和安全以前曾被独立研究，但通常没有被联合解决。该项目将研究隐私保护机制，如差异隐私，并探讨使用这些机制如何影响最先进的完整性和攻击检测机制。该项目还将开发新的防御措施，包括：1）基于隐私、控制理论和优化方法的理论分析，确定隐私和安全之间的基本权衡，并应用于交通密度估计和智能电网等领域; 2）在分析对抗策略时考虑博弈论因素; 3）提出新的隐私保护技术，适用于网络，该奖项反映了NSF的法定使命，并被认为值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Provable Adversarial Safety in Cyber-Physical Systems

DOI：
10.1109/eurosp57164.2023.00062
发表时间：
2023-07
期刊：
2023 IEEE 8th European Symposium on Security and Privacy (EuroS&P)
影响因子：
0
作者：
J. H. Castellanos;M. Maghenem;A. Cárdenas;R. Sanfelice;Jianying Zhou
通讯作者：
J. H. Castellanos;M. Maghenem;A. Cárdenas;R. Sanfelice;Jianying Zhou

SAVIOR: Securing Autonomous Vehicles with Robust Physical Invariants

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
2017 3rd IEEE International Conference on Computer and Communications (ICCC)
影响因子：
0
作者：
Raul Quinonez;J. Giraldo;Luis E. Salazar;Erick Bauman;A. Cárdenas;Zhiqiang Lin
通讯作者：
Raul Quinonez;J. Giraldo;Luis E. Salazar;Erick Bauman;A. Cárdenas;Zhiqiang Lin

DARIA: Designing Actuators to Resist Arbitrary Attacks Against Cyber-Physical Systems

DOI：
10.1109/eurosp48549.2020.00029
发表时间：
2020-09
期刊：
2020 IEEE European Symposium on Security and Privacy (EuroS&P)
影响因子：
0
作者：
J. Giraldo;Sahand Hadizadeh Kafash;Justin Ruths;A. Cárdenas
通讯作者：
J. Giraldo;Sahand Hadizadeh Kafash;Justin Ruths;A. Cárdenas

Semi-Automated Synthesis of Driving Rules

驾驶规则的半自动合成

DOI：
发表时间：
2024
期刊：
ISOC NDSS
影响因子：
0
作者：
Ortiz, Diego;Gilpin, Leilani;Cardenas, Alvaro A.
通讯作者：
Cardenas, Alvaro A.

MaMIoT: Manipulation of Energy Market Leveraging High Wattage IoT Botnets

MaMIoT：利用高功率物联网僵尸网络操纵能源市场

DOI：
10.1145/3460120.3484581
发表时间：
2021
期刊：
Proceedings of the 2021 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security
影响因子：
0
作者：
Shekari, Tohid;Irvene, Celine;Cardenas, Alvaro A.;Beyah, Raheem
通讯作者：
Beyah, Raheem

DOI：
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DOI：
10.1038/s41531-024-00658-6
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2024-03-14
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影响因子：
8.200
作者：
Diana L. Price;Asma Khan;Rachel Angers;Alvaro Cardenas;Maria Key Prato;Massimo Bani;Douglas W. Bonhaus;Martin Citron;Anja-Leona Biere
通讯作者：
Anja-Leona Biere

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DOI：
发表时间：
2019
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通讯作者：
Alvaro Cardenas

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10.1057/s41284-021-00300-7
发表时间：
2021-06-07
期刊：
Security Journal
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1.200
作者：
Agustin Palao Mendizabal;Jennifer S. Holmes;Mercedez Callenes;Neil Ortiz;Alvaro Cardenas
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Alvaro Cardenas

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Agustin Palao‐Mendizabal;J. Holmes;Mercedez Callenes;Alvaro Cardenas
通讯作者：
Alvaro Cardenas

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DOI：
10.1016/j.apgeog.2020.102376
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Agustin Palao Mendizabal;J. Holmes;Neil Ortiz;Mercedez Callenes;Alvaro Cardenas
通讯作者：
Alvaro Cardenas