مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری فصلنامه فناوری اطلاعات و ارتباطات ایران 2717-0411 68 68 2026 4 19 A Dynamic Cybersecurity Risk Assessment Framework for SCADA-based Industrial Control Systems چارچوب ارزیابی دینامیک ریسک امنیت سایبری برای سیستم‌های کنترل صنعتی مبتنی بر SCADA fa سیدمهدی حسینی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محمدعلی پورمینا Islamic Azad University, Science and Research Branch احمد فخاریان دانشگاه تربیت مدرس مهدی خطیر استاد گروه الکترونیک و مخابرات، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 2026 5 9 <p>constitute the backbone of critical infrastructure operations worldwide. The increasing convergence of Operational Technology (OT) with Information Technology (IT) networks has created unprecedented cybersecurity challenges, evidenced by sophisticated attacks including Stuxnet (2010), the Ukraine power grid incident (2015), and the Colonial Pipeline ransomware attack (2021). These systems demand exceptional reliability with 99.999% availability and sub-10ms latency for Programmable Logic Controllers. Conventional risk assessment methodologies exhibit significant qualitative limitations due to their static nature and inability to model dynamic threats, asset interdependencies, and temporal variations in operational context. This research introduces an advanced dynamic cybersecurity risk assessment framework specifically designed for SCADA systems in high-sensitivity industrial environments. The framework incorporates seven integrated components: layered asset valuation with damage impact weighting, Multilayer and Dynamic Bayesian Networks for probabilistic threat modeling, offline CVSS and ISO/IEC 18045 scoring mechanisms, decision-tree-based risk assessment aligned with IEC 62443 standards, secure state transition controllers, game-theoretic optimization for adaptive defense strategies, and a Random Forest-based mitigation recommender.</p> <p>Through comprehensive MATLAB simulations, the framework demonstrates substantial improvements over static baselines, achieving a significant reduction in assessment uncertainty and an average risk score reduction of 28% across all assets, while maintaining false positive rates below 5%.</p> <p>سیستم&zwnj;های کنترل صنعتی، به&zwnj;خصوص سیستم&zwnj;های کنترل نظارتی و اکتساب داده(SCADA) ، نقش محوری در مدیریت زیرساخت&zwnj;های حیاتی دارند. همگرایی روزافزون فناوری&zwnj;های عملیاتی با شبکه&zwnj;های فناوری اطلاعات، چالش&zwnj;های امنیتی پیچیده&zwnj;ای را به وجود آورده که در حملاتی چون استاکس&zwnj;نت، حادثه شبکه برق اوکراین و باج&zwnj;افزار کلونیال پایپ&zwnj;لاین نمود یافته است. این سیستم&zwnj;ها باید قابلیت اطمینان فوق&zwnj;العاده&zwnj;ای با در دسترس&zwnj;بودن بالای ۹۹.۹۹۹٪ و تأخیر کمتر از ۱۰ میلی&zwnj;ثانیه برای کنترلرهای منطقی قابل برنامه&zwnj;ریزی(PLC)ها داشته باشند. روش&zwnj;های سنتی ارزیابی ریسک به دلیل ماهیت ایستای خود، قادر به مدل&zwnj;سازی تهدیدات دینامیک، وابستگی&zwnj;های میان دارایی&zwnj;ها و تغییرات زمانی در شرایط عملیاتی نیستند. در این پژوهش، چارچوبی پیشرفته برای ارزیابی دینامیک ریسک امنیت سایبری ارائه شده که مخصوص سیستم&zwnj;های SCADA در محیط&zwnj;های صنعتی حساس طراحی شده است. این چارچوب هفت مؤلفه یکپارچه دارد، ارزش&zwnj;گذاری مبتنی بر لایه&zwnj;بندی دارایی&zwnj;ها با ضرایب وزنی تأثیر خسارت، شبکه&zwnj;های بیزین چندلایه و دینامیک برای مدل&zwnj;سازی احتمالاتی تهدیدها، امتیازدهی آفلاین سیستم امتیازدهی آسیب&zwnj;پذیری مشترک (CVSS) و ISO/IEC 18045، ارزیابی ریسک مبتنی بر درخت تصمیم منطبق با استاندارد IEC 62443، کنترلر انتقال حالت ایمن، بهینه&zwnj;سازی نظریه بازی برای استراتژی&zwnj;های دفاعی و سیستم توصیه&zwnj;گر مبتنی بر الگوریتم جنگل تصادفی (Random Forest). شبیه&zwnj;سازی&zwnj;های گسترده در نرم&zwnj;افزار MATLAB نشان می&zwnj;دهد که این چارچوب نسبت به روش&zwnj;های ایستا، کاهش متوسط ۲۸٪ در نمره ریسک تمام دارایی&zwnj;ها را محقق می&zwnj;کند و نرخ مثبت کاذب را زیر ۵٪ نگه می&zwnj;دارد.</p> http://jour.aicti.ir/en/Article/Download/53541