拒绝服务攻击下基于自注意力机制的数据恢复

来源：计算机测量与控制杂志2025年第12期北京时间：

作者：杨晓芬,陈晓婷,李沁雪,闫桂林,钟杰宇

单位：广州大学 机械与电气工程学院

摘要：针对信息物理系统（CPSs）在遭受拒绝服务（DoS）攻击后的测量数据缺失，提出了基于数据插补的缺失数据恢复策略。构建了非周期性、资源受限的DoS攻击模型，同时引入随机数据丢包以模拟实际CPSs中网络攻击的复杂性；针对系统测量数据恢复问题，引入了一种基于对角线遮蔽自注意力机制的数据插补算法；为了提升插补的准确性和训练速度，该算法通过对角线遮蔽机制减少模型对自身值的依赖，再对对角线遮蔽自注意力模块进行加权组合。电力CPSs的实验结果表明，与几种深度学习算法相比，该数据恢复方法在复杂通信环境下可提高系统测量数据的恢复精度和效率，增强了系统的抗攻击能力和稳定性。

关键词：拒绝服务攻击;信息物理系统;丢包;测量数据恢复;数据插补;自注意力机制

基金资助：国家自然科学(62006052)；广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515012468, 2022A1515110148)；广州市教育局高校科研项目（2024311991）