mahyamkashani/resilience-aware_robotics_embodied_cyber-physical_system

# 设备级网络攻击下信息物理融合系统的实现与评估 ## 安装说明 ``` cd ~/ros2_ws colcon build --packages-select my_attack_interfaces source install/setup.bash colcon build --packages-select attack_pkg source install/setup.bash ``` ## 运行说明 打开 **3 个独立的终端**，并在每个终端中分别运行一条命令。 **终端 1：不带 PR2 控制器的 Webots 仿真：** ``` cd ~/ros2_ws && source install/setup.bash webots ~/my_webot_project/worlds/my_project_world.wbt ``` **终端 2：使用 JSON 配置文件运行 PR2 控制器：** ``` python3 ~/my_webot_project/controllers/manual_run.py ``` 或 ``` python3 ~/my_webot_project/controllers/pr2_controller/pr2_controller.py ~/my_webot_project/controllers/pr2_controller/configs/experiment2.json ``` **终端 3：攻击节点：** ``` cd ~/ros2_ws && source install/setup.bash ros2 run attack_pkg attack_node ``` **终端 4：触发攻击：** ``` cd ~/ros2_ws && source install/setup.bash ros2 topic pub --once /active_attacks my_attack_interfaces/msg/AttackState \ "{compromised_devices: ['right_wheels:STOP']}" ``` **终端 5：停止所有攻击：** ``` ros2 topic pub --once /active_attacks my_attack_interfaces/msg/AttackState \ "{compromised_devices: []}" ``` ### 可用攻击 | 组件 | 攻击类型 | |---|---| | `left_wheels`, `right_wheels` | `STOP`, `OVERSPEED`, `UNDERSPEED`, `BACKWARD` | | `left_arm`, `right_arm` | `STOP`, `OVERSPEED`, `UNDERSPEED`, `BACKWARD` | | `left_gripper`, `right_gripper` | `STOP`, `OVERSPEED`, `UNDERSPEED`, `BACKWARD`, `GRIP_WEAK` | | `torso`, `head` | `STOP`, `OVERSPEED`, `UNDERSPEED`, `BACKWARD` | ### 自动化执行 无需像上面那样手动使用多个终端，`run_scenario.sh` 可以自动化完整运行流程：它会启动 Webots，延迟一段时间后启动 PR2 控制器，注入攻击，等待实验完成，记录结果 CSV 文件，最后关闭 Webots。 ``` cd ~/ros2_ws && source install/setup.bash # ensure ROS 2 is sourced ./run_scenario.sh [config] [attack] [result] ``` 所有参数都是可选的，并具有默认值（experiment2 + `left_gripper:GRIP_WEAK`）： ``` # 默认值 ./run_scenario.sh # 特定实验 + non-resilient attack ./run_scenario.sh configs/experiment2.json "left_arm:STOP" ../results/framework_correctness/exp2.csv # 多个受损设备 ./run_scenario.sh configs/experiment4.json "left_wheels:STOP,right_wheels:STOP" ``` 启动时机可以通过 `DELAY`（控制器启动）和 `DELAY2`（攻击注入）环境变量进行配置，单位为秒： ``` DELAY=8 DELAY2=15 ./run_scenario.sh configs/experiment2.json "left_arm:STOP" ``` 若要一次性收集所有结果： ``` for n in 1 2 4; do ./run_scenario.sh "configs/experiment$n.json" "left_arm:STOP" "../results/framework_correctness/exp$n.csv" done ``` ## 测试 单元测试位于 `my_webot_project/controllers/tests/tests.py` 中，涵盖了退化指标（`metrics.Metrics.compute_degradation`），包括任务执行时间为负数的边缘情况（任务完成速度快于其基准，或在完成前停止）。 在 `tests` 目录下使用 `pytest` 运行它们： ``` cd ~/my_webot_project/controllers/tests pytest tests.py -v ``` ## 致谢 本项目是对由 Gysella Imrell 开发的仿真及具备弹性感知的机器人信息物理融合系统的修改。初始版本链接：https://github.com/GysellaImrell/examensarbete

标签：meg, ROS2, Webots, 仿真测试, 信息安全, 具身智能, 安全规则引擎, 应用安全, 攻击与评估, 机器人安全, 逆向工具, 配置错误