针对基于通信的列车控制的信号干扰攻击：攻击影响与对策
密码学与安全
2018-08-07 v1 信息论
math.IT
摘要
我们研究了针对基于通信的列车控制（CBTC）系统的信号干扰攻击的影响，并开发了限制攻击影响的对策。CBTC 支持列车运营自动化与移动闭塞信号，从而提高了运输效率。我们考虑攻击者干扰列车之间或列车与轨旁接入点之间的无线通信，这可使 CBTC 及其相应优势失效。与先前仅在物理层或链路层研究干扰的工作不同，我们研究了此类攻击对最终用户（即列车行程时间与乘客拥堵）的实际影响。我们的分析采用了 CBTC 系统中广泛使用的基于泄漏介质的通信系统（泄漏波导或泄漏馈线/同轴电缆）的详细模型。为对抗干扰攻击，我们开发了一种基于跳频扩频（FHSS）的缓解方法，并考虑了泄漏介质 CBTC 系统的领域特定结构。具体而言，与现有 FHSS 实现相比，我们不仅在发射机-接收机对之间，还在轨旁中继器上应用 FHSS。为证明在 CBTC 系统中实现该技术的可行性，我们使用软件定义无线电在泄漏介质与开放空气（自由波）信道上开发了 FHSS 中继器原型。我们进行了由列车真实运行剖面和真实世界乘客数据驱动的广泛仿真，以揭示干扰攻击的影响及所提对策的有效性。
引用
@article{arxiv.1808.01723,
title = {Signal Jamming Attacks Against Communication-Based Train Control: Attack Impact and Countermeasure},
author = {Subhash Lakshminarayana and Jabir Shabbir Karachiwala and Sang-Yoon Chang and Girish Revadigar and Sristi Lakshmi Sravana Kumar and David K. Y. Yau and Yih-Chun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.01723},
year = {2018}
}
备注
Proceedings of the 11th ACM Conference on Security & Privacy in Wireless and Mobile Networks (WiSec) - 2018