GOOSEDataset

该数据集包含描述变电站中GOOSE通信的网络跟踪。基于变电站图，考虑了三种场景来生成网络跟踪：正常场景、干扰场景和攻击场景。每个文件夹代表一个场景，并包含一个pcap文件和18个csv文件，记录了18个IED在10分钟内的数据传输。This dataset comprises network traces that describe GOOSE communication within a substation. Based on the substation diagram, three scenarios were considered to generate the network traces: normal scenario, interference scenario, and attack scenario. Each folder represents a scenario and contains a pcap file along with 18 csv files, which record the data transmission of 18 IEDs over a period of 10 minutes.

原始信息汇总

数据集概述

数据集内容

本数据集包含描述变电站中GOOSE通信的网络跟踪信息。数据集基于一个包含4个总线和18个LED的单线图生成，该图显示了连接到不同负载的馈线（1-6）以及连接到附近其他变电站以提供冗余的其余馈线。IEDs（智能电子设备）之间使用IEC 61850标准定义的GOOSE协议进行通信。

场景分类

数据集根据变电站图考虑了三种场景来生成网络跟踪：

1. 正常场景
2. 干扰场景
3. 攻击场景

文件结构与内容

每个场景在数据集中对应一个文件夹，每个文件夹包含：

• 一个pcap文件：捕获18个IEDs在10分钟内的GOOSE数据包。
• 18个csv文件：列出18个IEDs在10分钟内每秒传输的数据。

值得注意的是，攻击场景基于正常场景的传输流量，因此攻击文件夹中没有特定的CSV文件。

搜集汇总

数据集介绍

构建方式

GOOSEDataset的构建基于实际变电站网络中的GOOSE通信痕迹。研究者参照一个包含4个总线及18个LEDs的单一电路图，设计了三种不同的场景：正常场景、扰动场景和攻击场景，以模拟IEDs之间的通信。每种场景下，通过捕获18个IED在10分钟内的GOOSE协议通信数据，生成相应的pcap和csv文件。

特点

该数据集的特点在于其真实模拟了变电站内IEDs的通信状况，涵盖了正常运作、异常扰动以及遭受攻击三种情形。数据集包含的pcap文件记录了完整的网络通信数据，而csv文件则详尽列举了每秒钟从每个IED传输的数据，便于分析不同场景下通信模式的变化。特别是攻击场景，其数据基于正常场景的通信流量构建，旨在研究攻击行为对通信的影响。

使用方法

使用GOOSEDataset时，用户可以根据需求选择不同场景下的文件夹。每个文件夹内含有pcap文件和csv文件，其中pcap文件可用于网络流量分析，csv文件则方便进行逐秒数据的研究。用户需要相应的工具来解析pcap文件中的GOOSE协议数据，以及处理csv文件中的时间序列数据，以进行深入的变电站通信模式分析。

背景与挑战

背景概述

GOOSEDataset是一组网络通信数据集，旨在研究电力系统中基于IEC 61850标准的GOOSE（Generic Object-Oriented Substation Event）协议的通信行为。该数据集创建于对电力系统网络安全性日益关注的背景之下，由多个研究人员合作完成，其核心研究问题是提高对电力系统网络通信中异常行为的识别与响应能力。GOOSEDataset通过模拟正常、扰动和攻击三种场景下的网络通信，为电力系统网络安全领域的研究提供了重要的实验基础，对推动该领域的发展具有显著的影响力。

当前挑战

GOOSEDataset在构建过程中面临的挑战主要包括：一是如何精确模拟电力系统中的网络通信行为，确保数据集的准确性和实用性；二是如何在数据集中有效地区分正常通信与异常通信，尤其是攻击场景下的通信模式；三是数据集构建过程中的数据安全和隐私保护问题。此外，所解决的领域问题在于，电力系统网络通信的实时监控和分析，需要准确识别和应对各种通信异常，包括系统扰动和潜在的网络攻击。

常用场景

经典使用场景

在电力系统通信研究领域，GOOSEDataset数据集的应用可谓至关重要。该数据集详尽记录了变电站内使用IEC 61850标准下的GOOSE协议通信的网络痕迹，为研究者在模拟正常、干扰及攻击三种场景下的通信行为提供了精确的实验数据。经典的使用场景主要涉及对电力系统通信网络进行性能分析、协议验证以及异常检测算法的开发与测试。

解决学术问题

GOOSEDataset解决了电力系统通信中如何准确模拟并分析通信协议在真实环境中的表现这一关键问题。它为学术研究提供了变电站通信网络在正常运作、遭遇干扰以及遭受攻击时的数据参考，极大地促进了故障诊断、攻击检测与防御策略的研究进展，对提升电力系统的稳定性和安全性具有重要的学术价值。

衍生相关工作

基于GOOSEDataset，学术界和工业界已开展了一系列相关工作，包括但不限于通信协议的优化、异常检测算法的研究、网络安全防护策略的制定等。这些研究不仅提高了电力系统的自动化水平，也为智能电网的安全运行提供了技术支持，推动了电力通信领域的发展。