使用 LSTM 编码器-解码器算法检测异常 ADS-B 消息
密码学与安全
2017-11-29 v1
摘要
尽管 ADS-B 系统将在飞机安全导航与空中交通管制（ATC）管理中发挥重要作用，但其缺乏安全机制亦众所周知。先前研究提出了多种改进 ADS-B 系统安全性及缓解相关风险的方法。然而，这些方案通常需要使用额外的参与节点（或传感器）（例如通过分析物理信号验证飞机位置）或修改当前协议架构（例如添加加密或认证机制）。由于航空电子系统的监管流程以及 ADS-B 系统已在多数飞机中部署，现阶段对此类协议进行修改并不现实。本文提出一种替代安全方案，用于检测异常 ADS-B 消息，旨在识别攻击者或受损飞机发送的欺骗或篡改 ADS-B 消息。该方法利用 LSTM 编码器-解码器算法，通过分析合法 ADS-B 消息序列来建模飞行路线。借助这些模型，飞机可自主评估接收到的 ADS-B 消息并识别与合法航迹的偏离（即异常）。我们在六个不同飞行路线数据集上检验了该方法，并向其中注入了不同类型异常。使用我们的方法，我们检测到了所有注入的攻击，所有数据集的平均误报率为 4.3%。
引用
@article{arxiv.1711.10192,
title = {Using LSTM Encoder-Decoder Algorithm for Detecting Anomalous ADS-B Messages},
author = {Edan Habler and Asaf Shabtai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.10192},
year = {2017}
}