基于信号特征的发送方识别的鲁棒性研究
密码学与安全
2019-11-25 v1 信号处理
摘要
由于现代车辆的互联性与功能范围不断增加，它们对远程攻击者而言变得更加脆弱。此类增加的攻击面使对手能够访问车辆电子控制单元（ECU）。如今，车载访问可能导致严重后果，因为最常用的车载总线技术控制器局域网（CAN）缺乏发送方识别。由于带宽与负载限制较低，以及硬件资源受限，加密措施的使用受到限制。作为替代方案，已有研究提出基于发送方模拟消息信号来识别发送 ECU 的发送方识别方法。尽管先前工作在这些方法的安全性和可行性上展示了有前景的结果，但信号在车辆生命周期内的潜在变化仅被部分解决。本文填补了这一空白。我们开展了一项为期 4 个月的测量活动，包含来自真实车辆的超过 80,000 帧数据。该数据反映了不同的驾驶情境、不同季节与天气条件、19 周的间断，以及一次改变物理 CAN 特性的汽车维修。我们展示了温度依赖性的影响，分析了信号变化并定义了处理策略。在评估中，通过有针对性地更新系统参数，识别率可从 91.23% 提升至 99.98%。同时，入侵检测率可从 76.83% 提升至 99.74%，且评估期间未出现误报。最后，我们展示了如何通过在不同位置对总线进行双重监测来提升此类系统的整体性能。
引用
@article{arxiv.1911.09881,
title = {On the Robustness of Signal Characteristic-Based Sender Identification},
author = {Marcel Kneib and Oleg Schell and Christopher Huth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09881},
year = {2019}
}