控制参数有害论:通过学习引导搜索检测无人机配置模块中的取值范围规范缺陷
机器人学
2021-12-08 v1 密码学与安全
系统与控制
系统与控制
摘要
为支持多种任务并应对不同飞行环境,无人机控制程序通常提供可配置的控制参数。然而,这种灵活性引入了漏洞。其中一种近期被识别的漏洞被称为取值范围规范缺陷(range specification bugs)。该漏洞源于以下事实:尽管每个单独参数都在推荐取值范围内取值,但某些参数值组合可能影响无人机的物理稳定性。本文开发了一种新颖的学习引导搜索系统来发现此类组合,我们称之为错误配置。我们的系统应用元启发式搜索算法对配置进行变异,以检测取值导致无人机进入不稳定物理状态的配置参数。为引导变异,我们的系统利用机器学习预测器作为适应度评估器。最后,通过多目标优化,我们的系统基于变异搜索结果返回可行取值范围。由于在系统中变异由预测器引导,评估参数配置无需真实/仿真执行。因此,我们的系统支持全面且高效的错误配置检测。我们对系统进行了实验评估。评估结果表明,系统成功报告了潜在错误配置,其中超过85%导致实际不稳定物理状态。
引用
@article{arxiv.2112.03511,
title = {Control Parameters Considered Harmful: Detecting Range Specification Bugs in Drone Configuration Modules via Learning-Guided Search},
author = {Ruidong Han and Chao Yang and Siqi Ma and JiangFeng Ma and Cong Sun and Juanru Li and Elisa Bertino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03511},
year = {2021}
}
备注
Accepted to ICSE2022 Technical Track