論文の概要: Time Stepped Cyber Physical Simulation of DoS, DoD, and FDI Attacks on the IEEE 14 Bus System

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.00528v1
• Date: Sat, 28 Feb 2026 07:55:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-10 12:46:49.106488
• Title: Time Stepped Cyber Physical Simulation of DoS, DoD, and FDI Attacks on the IEEE 14 Bus System
• Title（参考訳）: IEEE 14バスシステムにおけるDoS, DoD, FDI攻撃の時間ステップサイバー物理シミュレーション
• Authors: Manuella Christelle Tossa, Fernando Madrigal, Ryan Blosser, Asma Jodeiri Akbarfam,
• Abstract要約: 本稿では,Denial of Service(DoS),Denial of Data(DoD),False Data Injection(FDI)攻撃がIEEE 14バスシステムをどのように破壊するかを評価する。 このフレームワークは、正弦波負荷変動を伴う24時間動作サイクルをエミュレートする。 各タイムステップにおいて、システムは真および測定された電圧、ジェネレータP/Q出力、システム損失、電圧制限違反をログする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.146761527401424
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Reliable grid operation depends on accurate and timely telemetry, making modern power systems vulnerable to communication layer cyberattacks. This paper evaluates how Denial of Service (DoS), Denial of Data (DoD), and False Data Injection (FDI) attacks disrupt the IEEE 14 bus system using a MATLAB only, time stepped simulation framework built on MATPOWER. The framework emulates a 24 hour operating cycle with sinusoidal load variation, introduces attack specific manipulation of load and voltage data, and performs full AC power flow solves with reactive limit enforcement (PV PQ switching). At each timestep, the system logs true and measured voltages, generator P/Q output, system losses, and voltage limit violations to capture transient cyber physical effects. Results show that DoD causes the largest physical distortions and reactive power stress, DoS masks natural variability and degrades situational awareness, and FDI creates significant discrepancies between true and perceived voltages. The study provides a compact, reproducible benchmark for analyzing cyber induced instability and informing future defense strategies.
• Abstract（参考訳）: 信頼性の高いグリッド操作は正確でタイムリーなテレメトリに依存しており、現代の電力システムは通信層によるサイバー攻撃に脆弱である。 本稿では,MATLABのみを用いたIEEE 14バスのDenial of Service(DoS),Denial of Data(DoD),False Data Injection(FDI)攻撃が,MATPOWER上に構築されたタイムステップシミュレーションフレームワークを用いて,IEEE 14バスシステムを破壊する方法を評価する。 このフレームワークは、正弦波負荷変動を伴う24時間動作サイクルをエミュレートし、負荷および電圧データの攻撃特異的な操作を導入し、反応限界強制(PV PQ切替)で完全な交流電力流を解消する。 各タイムステップにおいて、システムは真および測定された電圧、ジェネレータP/Q出力、システム損失、および電圧制限違反をログし、過渡的なサイバー物理効果を捕捉する。 その結果、DoDは最大の物理的歪みおよび反応性パワーストレスを引き起こし、DoSは自然変動をマスクし、状況認識を低下させ、FDIは真の電圧と知覚電圧の間に大きな相違を生じさせることがわかった。 この研究は、サイバーによる不安定性を分析し、将来の防衛戦略を伝えるための、コンパクトで再現可能なベンチマークを提供する。

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