[发明专利]一种用于加密控制器实验研究的工业控制系统安全实验平台

摘要

本发明公开了一种用于加密控制器研究的工业控制系统安全实验平台，包括：PLC控制器、加密/解密单元、控制网络、过程仿真单元和PC站点。PLC控制器负责执行各种加密的控制律计算，加密/解密单元用于对控制器数据进行加解密、量化/恢复和明文处理，控制网络完成控制器和现场单元之间的数据传输，过程仿真单元用于搭建模拟工业控制场景的虚拟被控对象。通过应用加密控制器增强工业控制系统安全，能够验证加密控制器的可行性，评估加密控制器的安全性，分析加密控制器和工业控制系统的相互影响，并推动加密控制器的理论改进和应用实践。本发明逼真度高、灵活性好、对用户友好，可广泛用于工业控制场景下对加密控制器的实验研究。

主权项

1.一种用于加密控制器研究的工业控制系统安全实验平台，其特征在于：该实验平台由五个组件构成，包括PLC控制器、加密/解密单元、控制网络、过程仿真单元和PC站点；PLC控制器负责执行各种加密的控制律计算，首先接收来自加密单元的密文数据并不做解密的用作控制器输入，然后将密文输入和控制器内的密文参数按照控制律计算得到加密的控制器输出，再发送控制器输出的密文输出到解密单元；加密/解密单元用于对控制器数据进行加解密、量化/恢复和明文处理，在传感器‑控制器方向，主要是加密前明文处理、量化原文数据和加密控制器输入，在控制器‑执行器方向，主要是解密控制器输出、恢复被量化数据和解密后明文处理；控制网络完成控制器和现场单元之间的数据传输，不仅从加密单元传输数据到PLC控制器，而且从PLC控制器传输数据到解密单元；过程仿真单元用于搭建模拟工业控制场景的虚拟被控对象，运行工业被控过程的数学模型，接收并执行控制信号，传感并发送测量信号；PC站点为整个控制过程提供数据收集、运行监控和人机界面。