論文の概要: Quantifying Cyber-Vulnerability in Power Electronics Systems via an Impedance-Based Attack Reachable Domain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14502v1
• Date: Thu, 14 May 2026 07:47:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.692497
• Title: Quantifying Cyber-Vulnerability in Power Electronics Systems via an Impedance-Based Attack Reachable Domain
• Title（参考訳）: インピーダンス・アタック・アタック・アタック・アタック・アタック・ドメインによる電力電子システムのサイバー脆弱性の定量化
• Authors: Hongwei Zhen, Ze Yu, Xin Xiang, Wuhua Li, Mingyang Sun,
• Abstract要約: この手紙は、実行可能な敵アクションを臨界固有値移動にマッピングするインピーダンスベースのアタック・リーチブル・ドメイン・フレームワークを提案する。 アタック浸透指数はノードレベルのサイバー脆弱性を定量化するために定義される。 ケーススタディでは、調整されたクロスレイヤー操作は孤立した単一層攻撃よりも明らかに損傷が大きいことが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.456457295840005
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Power electronics systems are increasingly exposed to cyber threats due to their integration with digital controllers and communication networks. However, an attacker-oriented metric is still lacking to quantify the extent to which a node can be pushed toward instability within a privilege-constrained action space. This letter proposes an impedance-based Attack Reachable Domain (ARD) framework that maps feasible adversarial actions to critical-eigenvalue migration through impedance reshaping. Based on the ARD, an Attack Penetration Index is defined to quantify node-level cyber-vulnerability by jointly characterizing the penetration of the nominal stability margin and the accessibility of successful destabilizing attacks within a privilege-constrained action space. To make the proposed assessment computable when inverter models are unavailable, a practical gray-box workflow is further established by integrating existing impedance identification and differentiable surrogate tools. Case studies on a 4-bus system and a modified IEEE 39-bus system show that coordinated cross-layer manipulations are markedly more damaging than isolated single-layer attacks, and that the proposed metric reveals vulnerability patterns that cannot be inferred from grid-strength indicators.
• Abstract（参考訳）: パワーエレクトロニクスシステムは、デジタルコントローラや通信ネットワークとの統合により、サイバー脅威にさらされている。 しかし、攻撃指向のメトリックは、特権制約されたアクション空間内でノードが不安定にプッシュできる範囲を定量化できない。 本文では, インピーダンスをベースとしたアタック・リーチブル・ドメイン(ARD)フレームワークを提案する。 ARDに基づいて、攻撃侵入指数は、名目安定性マージンの侵入と特権制約された行動空間内での攻撃成功のアクセシビリティを共同で特徴付けることにより、ノードレベルのサイバー脆弱性を定量化する。 インバータモデルが利用できない場合、提案した評価を計算可能とするため、既存のインピーダンス識別と差別化可能な代理ツールを統合することで、実用的なグレーボックスワークフローをさらに確立する。 4-busシステムと改良されたIEEE 39-busシステムに関するケーススタディでは、協調したクロスレイヤー操作は孤立した単一層攻撃よりも著しく被害を受けており、提案手法はグリッド強度インジケータから推測できない脆弱性パターンを明らかにする。

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