論文の概要: ICS-SimLab: A Containerized Approach for Simulating Industrial Control Systems for Cyber Security Research

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.23305v1
• Date: Sat, 27 Sep 2025 13:39:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-07 14:35:36.394274
• Title: ICS-SimLab: A Containerized Approach for Simulating Industrial Control Systems for Cyber Security Research
• Title（参考訳）: ICS-SimLab:サイバーセキュリティ研究のための産業制御システムのコンテナ化アプローチ
• Authors: Jaxson Brown, Duc-Son Pham, Sie-Teng Soh, Foad Motalebi, Sivaraman Eswaran, Mahathir Almashor,
• Abstract要約: ICS-SimLabは、Dockerコンテナ化技術を使用してICSシミュレーション環境を作成するエンドツーエンドソフトウェアスイートである。 我々は、ソーラーパネルのスマートグリッド、水筒充填施設、インテリジェント電子機器システムという3つの仮想ICSシミュレーションを提示する。 我々は、これらのシミュレーションでサイバー攻撃を行い、IDS開発に使用される悪意のある、良質なネットワークトラフィックのデータセットを構築した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4298811216582037
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Industrial Control Systems (ICSs) are complex interconnected systems used to manage process control within industrial environments, such as chemical processing plants and water treatment facilities. As the modern industrial environment moves towards Internet-facing services, ICSs face an increased risk of attacks that necessitates ICS-specific Intrusion Detection Systems (IDS). The development of such IDS relies significantly on a simulated testbed as it is unrealistic and sometimes hazardous to utilize an operational control system. Whilst some testbeds have been proposed, they often use a limited selection of virtual ICS simulations to test and verify cyber security solutions. There is a lack of investigation done on developing systems that can efficiently simulate multiple ICS architectures. Currently, the trend within research involves developing security solutions on just one ICS simulation, which can result in bias to its specific architecture. We present ICS-SimLab, an end-to-end software suite that utilizes Docker containerization technology to create a highly configurable ICS simulation environment. This software framework enables researchers to rapidly build and customize different ICS environments, facilitating the development of security solutions across different systems that adhere to the Purdue Enterprise Reference Architecture. To demonstrate its capability, we present three virtual ICS simulations: a solar panel smart grid, a water bottle filling facility, and a system of intelligent electronic devices. Furthermore, we run cyber-attacks on these simulations and construct a dataset of recorded malicious and benign network traffic to be used for IDS development.
• Abstract（参考訳）: 産業制御システム (Industrial Control Systems, ICS) は、化学処理工場や水処理施設などの産業環境におけるプロセス制御を管理する複雑な相互接続システムである。 現代の産業環境がインターネット対応サービスへと移行するにつれ、ICS固有の侵入検知システム(IDS)を必要とする攻撃のリスクが高まっている。 このようなIDSの開発は、非現実的であり、時には運用制御システムを利用するのに危険であるため、シミュレーションテストベッドに大きく依存している。 いくつかのテストベッドが提案されているが、サイバーセキュリティソリューションのテストと検証には、限定的な仮想ICSシミュレーションを使用することが多い。 複数のICSアーキテクチャを効率的にシミュレートできるシステムの開発システムに関する調査は不十分である。 現在、研究のトレンドは、1つのICSシミュレーションでセキュリティソリューションを開発することであり、それによって特定のアーキテクチャに偏りが生じる可能性がある。 ICS-SimLabは、Dockerコンテナ化技術を利用して、高度に構成可能なICSシミュレーション環境を作成するエンドツーエンドソフトウェアスイートである。 このソフトウェアフレームワークは、研究者が様々なICS環境を迅速に構築し、カスタマイズすることができ、Purdue Enterprise Reference Architectureに準拠した異なるシステムにわたるセキュリティソリューションの開発を容易にします。 その能力を示すために、ソーラーパネルのスマートグリッド、水のボトル充填施設、インテリジェント電子機器システムという3つの仮想ICSシミュレーションを提示する。 さらに、これらのシミュレーションでサイバー攻撃を行い、IDS開発に使用される悪意のある、良質なネットワークトラフィックのデータセットを構築した。

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