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https://dspace.sti.ufcg.edu.br/jspui/handle/riufcg/42652
Title: | Detecção de ataques de injeção de dados falsos em sistemas de potência utilizando autoencoders com mecanismo de atenção. |
Other Titles: | Detection of false data injection attacks in power systems using autoencoders with attention mechanism. |
???metadata.dc.creator???: | SANTOS, Igor Monteiro Abreu dos. |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | LIRA, George Rossany Soares de. |
???metadata.dc.contributor.advisor2???: | VILAR, Pablo Bezerra. |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | NEVES, Washington Luiz Araújo. |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | SANTOS, Danilo Freire de Souza. |
Keywords: | Ataques de injeção de dados falsos;Sistemas de potência;Autoencoders;Mecanismo de atenção multi-head;Detecção de anomalias;Segurança cibernética;False data injection attacks;Power systems;Autoencoders;Multi-head attention mechanism;Anomaly detection;Cybersecurity |
Issue Date: | 15-Jul-2025 |
Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
Citation: | SANTOS, Igor Monteiro Abreu dos. Detecção de ataques de injeção de dados falsos em sistemas de potência utilizando autoencoders com mecanismo de atenção. 2025. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025. |
???metadata.dc.description.resumo???: | Esta dissertação propõe um método para a detecção de ataques de injeção de dados falsos (FDI, do inglês, False Data Injection) em sistemas de potência, utilizando autoencoders com mecanismo de atenção multi-head. Os ataques FDI representam uma ameaça significativa à segurança e estabilidade das redes elétricas modernas, pois manipulam dados de medição para enganar sistemas de controle sem serem detectados. O modelo desenvolvido combina a capacidade dos autoencoders de aprender padrões normais de operação com a eficiência do mecanismo de atenção multi-head para identificar anomalias sutis causadas por ataques. A metodologia foi validada em sistemas de diferentes complexidades (IEEE-14, 30, 118 e 300 barras), utilizando dados gerados pelo MATPOWER. Os resultados demonstraram alta eficácia na detecção, com acurácia superior a 97% para variações de ataque de ±50% e ±25%, e desempenho robusto mesmo em ataques mais sutis (±15%). A abordagem proposta supera métodos tradicionais ao eliminar a necessidade de dados rotulados e modelos complexos do sistema, destacando-se como uma solução escalável e adaptável para a segurança de infraestruturas críticas. |
Abstract: | This dissertation proposes a method for detecting False Data Injection (FDI) attacks in power systems using autoencoders with a multi-head attention mechanism. FDI attacks pose a significant threat to the security and stability of modern electrical grids by manipulating measurement data to deceive control systems undetected. The developed model combines the ability of autoencoders to learn normal operation patterns with the efficiency of the multi-head attention mechanism to identify subtle anomalies caused by attacks. The methodology was validated on systems of varying complexity (IEEE-14, 30, 118, and 300 buses) using data generated by MATPOWER. The results demonstrated high detection efficacy, with accuracy exceeding 97% for attack variations of ±50% and ±25%, and robust performance even for more subtle attacks (±15%). The proposed approach outperforms traditional methods by eliminating the need for labeled data and complex system models, standing out as a scalable and adaptable solution for critical infrastructure security. |
Keywords: | Ataques de injeção de dados falsos Sistemas de potência Autoencoders Mecanismo de atenção multi-head Detecção de anomalias Segurança cibernética False data injection attacks Power systems Autoencoders Multi-head attention mechanism Anomaly detection Cybersecurity |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Elétrica. |
URI: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/jspui/handle/riufcg/42652 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Elétrica. |
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IGOR MONTEIRO ABREU DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2025.pdf | 4.26 MB | Adobe PDF | View/Open |
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