論文の概要: SRLR: Symbolic Regression based Logic Recovery to Counter Programmable Logic Controller Attacks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.11298v1
- Date: Fri, 12 Dec 2025 05:47:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-15 15:48:11.670306
- Title: SRLR: Symbolic Regression based Logic Recovery to Counter Programmable Logic Controller Attacks
- Title(参考訳): SRLR: プログラム可能な論理コントローラ攻撃に対するシンボリック回帰に基づく論理回復
- Authors: Hao Zhou, Suman Sourav, Binbin Chen, Ke Yu,
- Abstract要約: 入力と出力のみに基づいてPSCの論理を識別するSRLRを開発する。
復元されたロジックは、コントローラロジック攻撃を検出するための説明可能なルールを生成するために使用される。
回復精度の面では、SRLRの利得は、いくつかの困難な環境では最大39%となる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.192701159151527
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Programmable Logic Controllers (PLCs) are critical components in Industrial Control Systems (ICSs). Their potential exposure to external world makes them susceptible to cyber-attacks. Existing detection methods against controller logic attacks use either specification-based or learnt models. However, specification-based models require experts' manual efforts or access to PLC's source code, while machine learning-based models often fall short of providing explanation for their decisions. We design SRLR -- a it Symbolic Regression based Logic Recovery} solution to identify the logic of a PLC based only on its inputs and outputs. The recovered logic is used to generate explainable rules for detecting controller logic attacks. SRLR enhances the latest deep symbolic regression methods using the following ICS-specific properties: (1) some important ICS control logic is best represented in frequency domain rather than time domain; (2) an ICS controller can operate in multiple modes, each using different logic, where mode switches usually do not happen frequently; (3) a robust controller usually filters out outlier inputs as ICS sensor data can be noisy; and (4) with the above factors captured, the degree of complexity of the formulas is reduced, making effective search possible. Thanks to these enhancements, SRLR consistently outperforms all existing methods in a variety of ICS settings that we evaluate. In terms of the recovery accuracy, SRLR's gain can be as high as 39% in some challenging environment. We also evaluate SRLR on a distribution grid containing hundreds of voltage regulators, demonstrating its stability in handling large-scale, complex systems with varied configurations.
- Abstract(参考訳): プログラマブルロジックコントローラ(PLC)は、産業制御システム(ICS)において重要なコンポーネントである。
外の世界への露出の可能性は、サイバー攻撃の影響を受けやすい。
コントローラロジック攻撃に対する既存の検出方法は、仕様ベースまたは学習モデルのいずれかを使用する。
しかしながら、仕様ベースのモデルは専門家の手作業やPLCのソースコードへのアクセスを必要とし、マシンラーニングベースのモデルは意思決定の説明を提供するには不十分であることが多い。
SRLR -- シンボリック回帰に基づく論理リカバリソリューションを設計し、その入力と出力のみに基づいてPLCの論理を識別する。
復元されたロジックは、コントローラロジック攻撃を検出するための説明可能なルールを生成するために使用される。
SRLRは、(1)重要なICS制御ロジックが時間領域ではなく周波数領域で表されるのが最適である、(2)ICSコントローラが複数のモードで動作可能である、(2)モードスイッチが頻繁に発生しない、(3)頑健なコントローラはICSセンサデータにノイズがあるため、通常、外部からの入力をフィルタリングする、(4)上記の要素をキャプチャした上で、公式の複雑さを減らし、効率的な探索を可能にする。
これらの拡張により、SRLRは、我々が評価した様々なICS設定において、既存のすべてのメソッドを一貫して上回ります。
回復精度の面では、SRLRの利得は、いくつかの困難な環境では最大39%となる。
また、多数の電圧調整器を含む分散グリッド上でSRLRを評価し、構成の異なる大規模複雑なシステムを扱う際の安定性を実証した。
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