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基于数字孪生的工控系统信息安全防护研究综述OA

Review of Security Protection of Industrial Control Systems Based on Digital Twin

中文摘要英文摘要

数字孪生技术通过构建实体对象的高保真动态机理模型,在虚拟空间中模拟实体对象行为,孪生空间与实体对象进行实时交互与协同演化,为工控系统信息安全防护研究提供了新的视角.概述了工控系统在信息安全防护过程中面临的多重挑战,阐述了数字孪生的基本原理、发展历程和关键技术;综述了数字孪生技术在工控系统信息安全防护中的应用研究,重点总结了其在系统仿真模拟、防护体系、异常检测和风险评估等方面的研究进展,并对现有研究的局限性进行了总结分析.最后,对数字孪生在工控系统信息安全防护中的未来发展方向进行了总结与展望.

Digital twin technology constructs high-fidelity dynamic models of physical entities in a digital space,enabling real-time simulation of their behaviors in virtual spaces,and facilitating interactive coevolution between the digital twin and its physical counterpart.It offers a novel perspective for addressing security challenges in industrial control systems(ICSs).This paper outlines the multiple challenges faced by ICSs in ensuring system availability.The fundamental princi-ples,evolutionary history,and key enabling technologies of digital twins are delineated.The applications of digital twin technology in ICSs security are surveyed,emphasizing progress in system emulation,protective architectures,anomaly detection,and risk assessment,alongside an assessment of current research shortcomings.The future development direc-tions of digital twins in the information security protection of ICSs are summarized and prospected.

王昆昆;李亚辉;杜鑫;徐裴行;周纯杰

华中科技大学 网络空间安全学院,武汉 430074||华中科技大学 人工智能与自动化学院,武汉 430074华中科技大学 人工智能与自动化学院,武汉 430074华中科技大学 人工智能与自动化学院,武汉 430074华中科技大学 人工智能与自动化学院,武汉 430074华中科技大学 网络空间安全学院,武汉 430074||华中科技大学 人工智能与自动化学院,武汉 430074

信息技术与安全科学

数字孪生工控系统(ICSs)信息安全防护异常检测风险评估

digital twinindustrial control systems(ICSs)security protectionanomaly detectionrisk assessment

《计算机工程与应用》 2026 (6)

1-15,15

国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(62127808)国家自然科学基金重点国际合作项目(62320106005).

10.3778/j.issn.1002-8331.2508-0252

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