为 ROS 2 实现机器人入侵防御系统（RIPS）

必须开发针对自主机器人系统的入侵防御系统（IPS），这是由于这些 cyber-物理系统（CPS）的独特性质——它们不仅仅是典型的分布式系统。这些系统采用自身的系统软件（即机器人中间件和框架），并执行 distinct 组件以促进与各种传感器和执行器以及其他机器人组件（如认知子系统）的交互。此外，作为 cyber-物理系统，它们与人类及其物理环境进行交互，正如社交机器人所示。这些交互可能导致严重后果，包括物理损坏。为此，我们设计并实现了 RIPS，一个专为机器人应用而设计的入侵防御系统，基于 ROS 2——这是开发机器人应用事实标准的框架。本手稿提供了问题的全面阐述、ROS 2 应用程序的安全方面，以及我们为机器人环境创建的威胁模型的关键要点。它还描述了我们初始研究原型的体系结构和实现，以及一个专为定义多样化、真实世界机器人场景的检测与防御规则而设计的语言。此外，本手稿提供了该方法的全面评估，包括一组与国际机器人竞赛中使用的著名测试基准一起执行的真实社交机器人实验。