智能车辆网络控制系统及其自适应巡航控制的安全性研究
密码学与安全
2020-08-05 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
伴随车联网（IoV）范式带来的益处，前所未有的安全挑战也随之而来。在互联系统的众多应用中，车载网络与智能汽车已是实际部署的例子。智能车辆不仅拥有连接内部组件的网络（例如通过控制器局域网（CAN）总线），还经由路边单元与其他车辆连接至外部世界。在某些情况下，内部与外部网络数据包通过同一硬件传输，仅由软件定义规则加以隔离。任何错误配置都会为黑客打开入侵车辆内部组件（如中央门锁系统、发动机控制单元（ECU）、防抱死制动系统（ABS）或自适应巡航控制（ACC）系统）的窗口。其中任一被攻陷均可能导致灾难性后果。本文研究在隐蔽攻击存在下智能车辆自适应巡航控制系统的安全性。我们定义了巡航控制背景下的两类隐蔽/ stealth 攻击，并提出一种新颖的入侵检测与补偿方法来揭示并应对此类攻击。更确切地说，我们聚焦于破坏巡航控制器完整性的隐蔽网络攻击，并在入侵检测系统（IDS）引擎中采用神经网络辨识器动态估计系统输出，将其与 ACC 输出比对。若检测到异常，嵌入式替代控制器将介入并接管控制。我们在 MATLAB 中开展了大量实验，以在仿真环境中评估所提方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2008.00414,
title = {On the Security of Networked Control Systems in Smart Vehicle and its Adaptive Cruise Control},
author = {Faezeh Farivar and Mohammad Sayad Haghighi and Alireza Jolfaei and Sheng Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00414},
year = {2020}
}
备注
This paper has been accepted and is to appear in IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems