现代电力系统依赖实时变电站通信协议（如可路由的面向通用对象的变电站事件协议 R-GOOSE）来执行关键控制与保护功能。然而，这类协议普遍缺乏内建安全机制，在设计上优先保证可用性而非机密性和完整性，因此容易遭受虚假数据注入和拒绝服务（DoS）攻击。当通信跨越广域网或公共网络传输时，这一脆弱性尤为突出。为了满足美国能源部（DOE）的深度防御和零信任安全指南等现行安全要求，必须针对这些网络威胁采取应对措施。本文提出了 QUIC-TRIP，一种面向低延迟 IP 工业通信的透明安全方法。该方法在开放系统互连（OSI）模型的传输层（第四层）工作，对数据流进行封装和保护，同时不改变现有协议端点的运行方式。通过在法兰克福-阿姆斯特丹通信路径上的基线回显往返时间（RTT）测试，QUIC-TRIP 所依赖的底层传输层代理实现了比 OpenVPN 更低的平均 RTT，并且即使启用 DTLS 会话复用，其平均 RTT 也仅比集成式 DTLS 1.2 高 2.88%。作者进一步在 DoS 泛洪攻击场景下评估了 QUIC-TRIP 多路径通信的韧性，具体用于保护 R-GOOSE 通信。测试中，流量通过三条不同路径透明传输，QUIC-TRIP 会转发最先到达的重复数据包并丢弃后续副本。该框架提供了一种三重冗余防御方案，每条启用的代理路径测得通信开销为 32.18%，在电网时间关键型运行的韧性和带宽成本之间提供了有界的权衡。本文的核心贡献在于提出了一种无需改动现有设备即可提升工业通信安全性的传输层透明代理方案，并通过实验验证了其在延迟和抗 DoS 方面的有效性。适合电力系统安全研究人员、工业控制系统安全工程师以及关注零信任架构在关键基础设施中应用的专业人士阅读。

本论文研究针对脉宽调制（PWM）控制执行器的物理层攻击。PWM广泛应用于工业控制、机器人、无人机和汽车电子等领域，其通过调节脉冲占空比来控制电机、阀门等执行器的输出。作者发现，攻击者可以通过物理方式（例如电磁干扰或信号注入）篡改PWM信号的时序或占空比，导致执行器行为偏离预期。论文提出了几种攻击模型，包括噪声注入、时钟偏移攻击和信号重放，并分析了这些攻击对系统稳定性和安全性的影响。实验基于典型的PWM控制回路（如直流电机和伺服系统）进行，展示了攻击如何引发位置误差、振荡甚至失控。作者同时讨论了防御方法，如信号滤波、冗余校验和物理层认证，但强调现有防护存在局限。该研究揭示了物理层攻击对关键基础设施的潜在威胁，为工控系统和物联网硬件的安全设计提供了新视角。

该论文对工业控制系统中可编程逻辑控制器（PLC）的专有认证协议进行了实证研究。PLC被广泛用于核电站、电网、天然气管道等关键基础设施的物理过程控制，其控制逻辑是攻击者的主要目标。研究选取了来自Allen-Bradley、Schneider Electric、AutomationDirect和Siemens这四家主流ICS厂商的五种工业级PLC，通过仅分析网络流量（而非逆向固件）的方式，评估其认证机制是否存在设计缺陷和可利用漏洞。研究发现多款PLC的认证协议存在严重问题，包括缺乏随机数（nonce）、加密密钥过短、加密方案薄弱以及客户端认证等漏洞。研究团队基于MITRE ATT&CK知识库构建了概念验证（PoC）利用代码，并通过实验验证了这些漏洞的可利用性。该工作揭示了PLC认证安全设计中存在的行业普遍性问题，强调了改进必要。适合ICS安全研究人员、PLC制造商和关键基础设施运营者阅读。

该论文针对工控系统（ICS）入侵检测领域当前依赖二分类（正常 vs 攻击）基准评估的局限性，提出了一种行为特征化框架。研究背景是现有公共数据集（如SWaT、WADI、HAI）通常仅提供二分类标签，无法刻画网络物理攻击的多样性行为。核心方法是将多变量过程轨迹映射为五种可解释的物理基元：漂移（drift）、尖峰（spike）、振荡（oscillation）、重复（repetition）和切换（switching）。作者将该框架应用于三个广泛使用的ICS基准，发现攻击窗口相对于正常操作表现出显著的行为偏移，且三个数据集在行为空间中占据不同区域：WADI以重复行为为主，HAI以持续漂移和振荡为特征，SWaT则表现为更隐蔽的冻结遥测行为。实验部分采用随机森林基线模型，结果显示聚合二分类指标掩盖了不同行为代理下的性能差异：例如在SWaT上，宏F1从二分类评估的85.44%降至行为代理多分类预测的37.84%，WADI和HAI也出现类似退化。基于这些发现，论文主张在传统二分类基准测试之外补充行为分层评估，以暴露聚合分数隐藏的盲区，并更好地支持针对性应急响应。该工作适合ICS安全研究人员、入侵检测系统设计者以及评估方法论学者阅读。

本论文针对工业控制系统（ICS）中的可编程逻辑控制器（PLC）内存安全展开研究。PLC作为工业自动化的核心组件，其运行稳定性直接关系到生产安全。作者发现，通过精心构造的网络报文或本地攻击，攻击者能够操纵PLC的内存空间，导致控制器进入异常状态甚至完全停机。研究团队深入分析了多种主流PLC的内存管理机制，识别出若干可被利用的漏洞模式，包括缓冲区溢出、内存访问越界以及状态寄存器篡改等。他们设计了一套攻击向量，并在一组真实PLC设备上进行了实验验证。实验结果表明，攻击能够在数秒内导致PLC进程挂起或重启，且无需高级权限。这项工作不仅揭示了PLC内存安全中未被充分重视的攻击面，还提出了针对性的内存完整性检测方法，为工控系统防御者提供了新的预警和加固思路。

本文提出了一种通过状态机恢复技术发现可编程逻辑控制器（PLC）二进制程序中盲目信任漏洞的方法。PLC广泛应用于工业控制系统，其固件中常存在对输入数据缺乏充分校验的逻辑缺陷，导致攻击者可以通过精心构造的输入触发异常行为。现有静态分析工具难以有效识别这类漏洞，因为它们需要理解PLC程序的状态演化逻辑。作者设计了一套针对PLC二进制指令集的中间表示（IR），并实现了状态机自动提取算法，能够从二进制代码中恢复出PLC控制逻辑的状态转换图。在此基础上，他们定义了“盲目信任”漏洞模式：即状态机中某些状态无条件信任输入数据而未进行合法性检查。该方法在9款主流PLC型号的固件中进行了测试，发现了22个先前未知的漏洞，其中12个被确认具有实际可利用性。实验结果表明，该技术能够有效发现传统方法遗漏的安全缺陷，且误报率较低。论文还讨论了这些漏洞可能导致的后果，如非预期输出、系统死锁或物理设备损坏。该研究为工控系统安全分析提供了新视角，有助于提升PLC固件的安全性。

本文对欧洲铁路交通管理系统（ERTMS）进行了系统性的网络安全风险分析。ERTMS是欧盟广泛采用的统一列车管理标准，支持全自动驾驶等用例，但网络安全一直未得到充分重视。研究首先对ERTMS的组件进行了系统建模，然后基于底层技术中已识别的威胁，分析了各组件的安全性。结果表明，尽管ERTMS在铁路安全中扮演关键角色，但其网络安全状况令人担忧。遗留标准如EuroBalises和GSM-R引入的漏洞，在最小ERTMS实现、包含可选安全措施的部署以及未来演进（如采用未来铁路移动通信系统FRMCS）中持续存在。完全过渡到欧洲列车控制系统（ETCS）2级被认为是提升ERTMS网络安全的最重要措施。结果指出，ERTMS需要向安全方向转变，以确保可用性和安全运行。所采用的方法证明了其可行性，并揭示了ERTMS的持续弱点，但未来需要开发以铁路为中心的改进方法，以更好地量化和评估计算出的风险。

本文讨论了构建开源操作技术（OT）渗透测试平台LINICS的经验和教训。与信息技术（IT）安全领域有Kali Linux等成熟开源平台不同，工业控制系统（ICS）所依赖的OT安全领域缺乏类似的开源工具集。作者分享了LINICS平台的架构设计、构建过程以及发布后的反馈。LINICS旨在为OT安全研究人员和渗透测试人员提供一个集成的、可扩展的开源平台，包含专用的工具链、协议分析和漏洞利用模块。论文详细描述了平台如何适配OT环境的特殊性，例如对专有协议（如Modbus、DNP3、S7Comm）的支持、对物理过程安全的考虑、以及对实时性和可靠性要求的满足。实验部分可能展示了平台在模拟ICS环境中的有效性，以及与传统IT渗透测试工具的对比。主要贡献在于填补了OT安全开源平台的空白，降低了OT安全评估的入门门槛，并促进了社区协作。该研究适合OT安全工程师、ICS渗透测试人员以及工业网络安全研究人员阅读。

本文提出了一种基于大语言模型的模糊测试框架，旨在发现可编程逻辑控制器中的逻辑指令错误。该框架利用LLM生成有针对性的测试用例，通过分析PLC指令语义来触发深层逻辑缺陷。实验在多种PLC平台上验证了框架的有效性，成功检测到多个未知漏洞，展示了LLM在工控系统安全测试中的潜力。