| Project/Area Number |
19H02158
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21040:Control and system engineering-related
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
Sawada Kenji 電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 准教授 (80550946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 孝一 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (50452115)
市原 裕之 明治大学, 理工学部, 専任教授 (70312072)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | 制御システムセキュリティ / 制御工学 / 事象駆動型制御 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は様々な制御機器が協調・連携し，通常・縮退・回復時の制御システムのサイバー攻撃に対するレジリエンスを向上させる“協調多層型防御技術のための事象駆動型制御理論の構築”を目的とする．制御器の運転状態を最適化する事象駆動型制御手法を有向グラフ上の最適経路探索の観点から明らかにし，縮退・回復制御の能動的かつ最適な運用を実現する．また異なる機器間でのデータ同期制御を誤り訂正符号上の合意制御問題の観点から明らかにし，最適な回復制御を実現する．
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| Outline of Final Research Achievements |
This research addresses the control system security issues "How can we optimise the state transition of controllers depending on the operating state of the control system (control, maintenance, faults, etc.)?" and "How can we securely realise data synchronous control between heterogeneous control devices?" The focus is on the following two questions: In the former case, an event-triggered control method for optimising the operating state of controllers was constructed based on the search for the optimal path on a directed graph. In the latter, data synchronisation control was clarified based on consensus control and distributed estimation. In summary, we have developed the basis of an event-triggered control theory for a cooperative multi-layered defence technique in which various control devices cooperate and collaborate to improve the resilience of control systems against cyber-attacks during normal, fallback and recovery.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
まず，産業制御システムにおいてサイバーセキュリティ問題は研究開始時点の2019年以降年々増大しており，世界的にも国内的にも被害総額が莫大になっている．この意味で，制御システムのセキュリティ理論に着目した本研究の社会的意義は高い．つぎに，制御分野における事象駆動型制御を用いた国内外のセキュリティ研究の多くは攻撃に対して安定性が崩れないように（受動的に）状態を推移させることが主となる．これに対して，本研究は制御システムの運転状態の推移制御を有向グラフ上の経路探索問題として表現することで，攻撃時の最適な運転状態の選択を能動的に実現するものである．この点に学術的意義がある．
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