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ICSFuzz:自动驾驶模拟器中的碰撞检测器缺陷发现

密码学与安全 2024-08-13 v1

摘要

随着自动驾驶车辆的日益普及,确保部署在自动驾驶车辆上的自动驾驶系统(ADS)的可靠性已成为一个重大关切。驾驶模拟器已成为测试自动驾驶系统的关键平台,提供真实、动态和可配置的环境。然而,现有的基于模拟器的ADS测试工具在很大程度上忽视了模拟器本身的可靠性,可能导致在真实部署中遗漏违规场景和后续的安全风险。在我们的调查中,我们发现模拟器中的碰撞检测器在某些碰撞场景下可能无法检测和报告碰撞,这些场景被称为被忽略的碰撞场景。本文旨在系统地发现有被忽略的碰撞场景,以提高自动驾驶模拟器的可靠性。为此,我们提出了ICSFuzz,一种黑盒模糊测试方法,用于高效地发现被忽略的碰撞场景。鉴于被忽略的碰撞场景是碰撞场景的一个子类型,我们的方法从确定的碰撞场景出发。根据经验研究的碰撞贡献因素,我们以逐步方式任意变异碰撞场景,朝向被忽略的碰撞场景并有效地发现它们。我们将ICSFuzz与最先进的方法DriveFuzz进行了比较,通过将其预言替换为我们的被忽略碰撞感知预言。评估表明,ICSFuzz在速度提升20-70倍的情况下,发现了比DriveFuzz多10-20倍的被忽略碰撞场景。所有发现的被忽略碰撞均已由开发者确认,并分配了一个CVE编号。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.05694,
  title  = {ICSFuzz: Collision Detector Bug Discovery in Autonomous Driving Simulators},
  author = {Weiwei Fu and Heqing Huang and Yifan Zhang and Ke Zhang and Jin Huang and Wei-Bin Lee and Jianping Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05694},
  year   = {2024}
}