論文の概要: State Compression and Quantitative Assessment Model for Assessing Security Risks in the Oil and Gas Transmission Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14137v1
• Date: Tue, 28 Dec 2021 13:35:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 01:45:01.405414
• Title: State Compression and Quantitative Assessment Model for Assessing Security Risks in the Oil and Gas Transmission Systems
• Title（参考訳）: 石油・ガス輸送システムのセキュリティリスク評価のための状態圧縮・定量的評価モデル
• Authors: Hisham A. Kholidy
• Abstract要約: SCADAシステムは、大規模産業制御システムの基盤となっている。 石油化学、電力、パイプラインなどの産業で広く使われている。 天然ガスSCADAシステムは、信頼された通信に関連するセキュリティ上の問題を持つ重要なインフラシステムの一つである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The SCADA system is the foundation of the large-scale industrial control system. It is widely used in industries of petrochemistry, electric power, pipeline, etc. The natural gas SCADA system is among the critical infrastructure systems that have security issues related to trusted communications in transactions at the control system layer, and lack quantitative risk assessment and mitigation models. However, to guarantee the security of the Oil and Gas Transmission SCADA systems (OGTSS), there should be a holistic security system that considers the nature of these SCADA systems. In this paper, we augment our Security Awareness Framework with two new contributions, (i) a Data Quantization and State Compression Approach (DQSCA) that improves the classification accuracy, speeds up the detection algorithm, and reduces the computational resource consumption. DQSCA reduces the size of processed data while preserving original key events and patterns within the datasets. (ii) A quantitative risk assessment model that carries out regular system information security evaluation and assessment on the SCADA system using a deductive process. Our experiments denote that DQSCA has a low negative impact on the reduction of the detection accuracy (2.45% and 4.45%) while it reduces the detection time much (27.74% and 42.06%) for the Turnipseed and Gao datasets respectively. Furthermore, the mean absolute percentage error (MAPE) rate for the proposed risk assessment model is lower than the intrusion response system (Suricata) for the DOS, Response Injection, and Command Injection attacks by 59.80%, 73.72%, and 66.96% respectively.
• Abstract（参考訳）: SCADAシステムは大規模産業制御システムの基盤となっている。 石油化学、電力、パイプラインなどの産業で広く使われている。 天然ガスSCADAシステムは、制御システム層におけるトランザクションにおける信頼性の高い通信に関するセキュリティ上の問題があり、量的リスク評価や緩和モデルが欠如している。 しかし,OGTSSの安全性を保証するため,これらのSCADAシステムの性質を考慮に入れた総合的なセキュリティシステムが必要である。 本稿では,2つの新たな貢献により,セキュリティ意識の枠組みを補強する。 i) DQSCA(Data Quantization and State Compression Approach)は、分類精度を改善し、検出アルゴリズムを高速化し、計算資源の消費を減らす。 DQSCAは、データセット内のオリジナルのキーイベントとパターンを保持しながら、処理データのサイズを減らす。 二 控除プロセスを用いたSCADAシステムにおける定期的なシステム情報セキュリティ評価及び評価を行う定量的リスク評価モデル。 実験の結果,DQSCAは検出精度(2.45%と4.45%)の低下に悪影響を及ぼすが,TuripseedデータセットとGaoデータセットでは検出時間(27.74%と42.06%)をそれぞれ減少させることがわかった。 さらに、提案したリスク評価モデルの平均絶対パーセンテージ誤差(MAPE)は、DOS、レスポンスインジェクション、コマンドインジェクション攻撃の侵入応答系(Suricata)よりも59.80%、73.72%、66.96%低い。

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