一种双层编排多智能体攻击溯源与自动化处置方法及系统与流程

本发明涉及电力系统网络安全，尤其涉及一种双层编排多智能体攻击溯源与自动化处置方法及系统。

背景技术：

1、随着电力系统向数字化、智能化转型，先进的计算、通信与控制技术与物理电网深度融合，形成了典型的电力信息物理系统。随着大语言模型等人工智能技术在网络安全领域的应用，部分系统尝试引入大模型进行自动化攻击溯源与处置，但大模型固有的幻觉问题可能导致生成错误的处置策略，进而影响关键控制流程的稳定性，甚至引发业务中断。在攻击溯源层面，现有技术多依赖被动检测方式，如基于状态估计的异常检测、基于历史数据比对的模式识别等，难以有效辨识虚假数据注入、重放攻击及隐匿性攻击等高级持续性攻击类型。在自动化处置层面，现有自动技术缺乏对处置动作安全性的验证机制，处置过程可能因策略错误而对物理电网造成二次伤害。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种解决可能因模型幻觉造成关键控制流程中断的问题的具备时溯源分析能力的双层编排多智能体攻击溯源与自动化处置方法；本发明的另一目的是提供一种双层编排多智能体攻击溯源与自动化处置系统。

2、技术方案：本发明所述的双层编排多智能体攻击溯源与自动化处置方法，包括以下步骤：

3、构建双层编排框架，包括状态层和动态执行层，在状态层部署确定性状态机，所述确定性状态机预定义包含初始态、检测态、溯源态、处置态和恢复态在内的状态节点，在动态执行层部署基于大语言模型驱动的多智能体协同系统，协同执行攻击溯源与处置任务；多智能体协同系统包括攻击辨识智能体、溯源分析智能体、关联分析智能体、调度智能体、处置智能体和指令验证智能体；

4、针对电力信息物理agc系统，建立包含信息节点、信息支路和信息母线的信息流网络模型，确定信息-物理耦合灵敏度；

5、攻击辨识智能体在agc系统的控制指令下发过程中持续执行动态水印检测；

6、溯源分析智能体以攻击辨识智能体上报的攻击告警事件为初始输入，通过大语言模型生成情报查询计划；

7、关联分析智能体根据信息-物理耦合灵敏度，计算横向移动的爆炸半径；

8、调度智能体聚合溯源分析结果与爆炸半径结果，采用态势评估函数计算攻击威胁评分；

9、处置智能体根据攻击威胁评分所处区间，采用分级处置策略执行自动化处置；

10、指令验证智能体对即将下发至发电机组的agc控制指令进行基于stl的在线验证；

11、处置执行结果反馈至状态层，确定性状态机流转至恢复态，系统运行指标逐步恢复正常后回到初始态，完成本次攻击事件的响应闭环。

12、进一步的，所述确定性状态机预定义的状态节点还包括异常预警节点和处置决策节点，各状态节点均定义明确的进入条件、驻留动作和转移条件；

13、确定性状态机根据异常预警信息的告警等级和关联度指标进行状态流转，初始态至检测态的转移条件为攻击检测模块输出超阈告警，溯源态至处置态的转移条件为攻击威胁评分超过处置启动阈值，处置态至恢复态的转移条件为处置动作执行完毕且系统运行指标恢复正常。

14、进一步的，所述攻击辨识智能体调用基于动态水印的攻击辨识工具，在闭环控制系统控制指令中叠加满足高斯分布的私有激励信号，得到叠加后输入；采用稳态kalman滤波进行状态估计，定义水印检测量，在检测窗口内计算检测指标；当检测指标超过预设阈值时，攻击辨识智能体判定存在恶意数据攻击，将攻击特征与检测结论作为异常预警信息上报状态层触发状态机流转。

15、进一步的，所述溯源分析智能体通过大语言模型生成情报查询计划，迭代调用预配置的情报查询工具获取外部情报数据，将外部情报数据与内部日志特征交叉比对，迭代修正溯源推理结论，直至溯源置信度达到预设阈值或迭代轮次达到上限，输出攻击类型、攻击源节点及攻击者信息；

16、溯源分析智能体迭代调用的情报查询工具包括：威胁情报查询工具，用于获取攻击组织归属及历史攻击关联；漏洞知识库查询工具，用于从cve漏洞库匹配攻击入口点对应的漏洞详情；资产指纹查询工具，用于获取受攻击资产的操作系统、服务版本及配置信息；历史攻击事件查询工具，用于进行攻击模式匹配并识别攻击手法；溯源分析智能体将各工具返回的结果与内部日志特征进行多轮交叉比对，逐步收敛至高置信度的溯源结论。

17、进一步的，所述关联分析智能体获取受影响资产的网络拓扑结构与业务属性信息，以初始受影响资产为起点构建资产关联图，其中为资产节点集合，为资产间网络连通边集合，对每条边计算由网络连通性、漏洞可利用性和业务依赖关系联合决定的传播权重，沿资产关联图进行带权传播计算，将受影响概率超过预设阈值的资产集合确定为横向移动的爆炸半径。

18、进一步的，所述调度智能体在协同过程中维护全局任务上下文，溯源分析智能体和关联分析智能体分别向调度智能体实时汇报中间推理状态；当任意智能体产生关键发现时，通过事件通知机制即时推送至调度智能体，触发攻击威胁评分的增量更新；调度智能体基于更新后的全局任务上下文动态调整其余智能体的任务优先级和工具调用权限；

19、调度智能体聚合溯源分析智能体输出的溯源分析结果和关联分析智能体输出的爆炸半径，采用评估函数计算攻击威胁评分，其中，为溯源置信度评分，为爆炸半径的归一化评分，为告警严重等级评分，、、为满足的预设权重系数，当攻击威胁评分超过预设阈值时，调度智能体计算处置风险指数，其中为误判概率，为目标资产的业务影响指数，为分析结论的置信度；当处置风险指数低于预设安全阈值时自动授权处置智能体执行处置动作，否则将处置方案提交至人工审批队列。

20、进一步的，所述处置智能体采用分级处置策略，第一级为低风险处置动作，包括告警通知和日志加固；第二级为中风险处置动作，包括访问策略调整和流量限速；第三级为高风险处置动作，包括资产隔离和网络阻断；处置智能体根据攻击威胁评分选择对应级别，第三级高风险处置动作的执行须经指令验证智能体的校验通过或人工审批确认方可执行。

21、进一步的，所述指令验证智能体调用预配置的指令验证工具，在处置阶段对即将下发的控制指令进行在线验证，调用数据驱动的神经网络模型自适应生成当前工况下控制指令的安全规则，安全规则以stl公式表示，计算控制指令的鲁棒性度，在验证窗口内汇总计算验证指数，其中，为控制指令的 stl 安全规则；（）为stl 全局算子，表示在验证窗口 [t_w,t] 内括号中约束始终成立 ；为t 时刻控制指令；控制指令处于安全上下限范围内；为控制指令下限阈值；为控制指令上限阈值；验证窗口内鲁棒性度 r(t) 的汇总值；当验证指数为负值时指令验证智能体判定控制指令异常，向处置智能体发出告警并触发弹性控制机制。

22、进一步的，当指令验证智能体判定控制指令异常时，启用基于置信度的弹性控制机制：维护置信度计数器，当鲁棒性度时执行，当时执行，其中，为置信度初始值；当低于预设阈值时，使用stl安全规则上下限中点生成修正指令替代异常指令下发，确保关键设备运行安全。

23、本发明所述双层编排多智能体攻击溯源与自动化处置系统，包括：

24、双层编排框架模块，包含状态层子模块和动态执行层子模块；状态层子模块内置确定性状态机，动态执行层子模块负责实例化和调度多智能体；

25、多智能体协同模块，包含攻击辨识智能体、溯源分析智能体、关联分析智能体、调度智能体、处置智能体和指令验证智能体，各智能体基于大语言模型驱动并通过结构化消息传递机制协同工作；

26、攻击辨识模块，用于驱动攻击辨识智能体持续执行动态水印检测、通过kalman滤波计算水印检测量与检测指标，并在检出攻击时向状态层上报异常预警；

27、溯源分析模块，用于驱动溯源分析智能体迭代调用威胁情报、漏洞知识库、资产指纹和历史攻击事件查询工具并输出溯源分析结果；

28、爆炸半径计算模块，用于驱动关联分析智能体基于资产关联图的带权传播算法计算横向移动爆炸半径；

29、态势评估与授权模块，用于驱动调度智能体依据态势评估函数计算攻击威胁评分、执行处置风险指数校验并对处置智能体进行授权；

30、自动化处置模块，用于驱动处置智能体按分级处置策略执行自动化处置动作；

31、指令验证模块，用于驱动指令验证智能体调用神经网络模型生成stl安全规则并对控制指令进行实时验证，在判定异常时触发弹性控制机制生成修正指令。

32、有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、本发明构建的双层编排框架，通过状态层的确定性状态机编排保障全局事件流转的稳定可控，有效规避大模型幻觉可能导致的流程中断风险，同时通过动态执行层充分发挥多智能体在高阶溯源推理和自动化处置方面的能力，兼顾了确定性把控与智能化处置的优势；2、本发明引入的攻击辨识智能体以基于动态水印的主动辨识技术为核心功能，突破了传统被动检测方式的局限，通过在控制指令中叠加随机激励信号实现对传感器篡改、延迟及隐匿性攻击的实时识别，结合稳态kalman滤波显著提升了对跨区域攻击及复杂干扰环境下的检测灵敏度与稳定性，并与状态层确定性状态机直接对接形成检测-响应自动化闭环；3、本发明引入的指令验证智能体以信号时态逻辑stl在线验证方法为核心执行逻辑，通过数据驱动的神经网络模型自适应生成控制指令安全规则，实现了对控制策略内生风险的实时监控，并与处置智能体协同触发弹性控制机制，有效防止因错误策略引发的物理故障，保障了发电机组等关键设备的运行安全。