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黑客可以使用联网汽车使整个城市陷入僵局

发布日期:2020-04-26

RCCIoVSecurity

2020-04-26 12:27:13

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在2026年的高峰时段,您的自动驾驶汽车在交通阻塞的地方突然关闭。您爬上去,看到街上每条街道都陷入僵局,然后手表上的新闻警报告诉您,黑客通过随意搁置联网汽车使麻痹了曼哈顿的所有交通。

闪回至2019年7月,无人驾驶汽车和其他联网汽车的曙光以及佐治亚理工学院和Multiscale Systems,Inc.的物理学家将物理应用于一项新研究中,以模拟未来的黑客将这种广泛破坏所需要的东西通过随机搁浅这些汽车而造成破坏。研究人员希望扩大当前有关汽车网络安全的讨论,该讨论主要集中于可能导致一辆汽车撞毁或撞到一名行人的黑客行为,以包括潜在的大规模混乱事件。

他们警告说,即使在日益严格的网络防御中,过去四年来泄露的数据量也在激增,但是变得可黑客攻击的对象可以将不断上升的网络威胁转化为潜在的物理威胁。

佐治亚理工学院物理学院的助理教授彼得·云克说:“与我们所听到的大多数数据泄露不同,被盗汽车会造成物理后果。”

对于国家,恐怖分子或顽皮的行为者来说,控制包括汽车在内的物联网的部分可能并不难。

“对于汽车,令人担心的事情之一是,目前实际上只有一个中央计算系统,并且贯穿其中运行着很多。您不一定有单独的系统来运行汽车和卫星广播。如果您能进入,一个,也许您可以进入另一个。” Multiscale Systems,Inc.的Jesse Silverberg说,他与Yunker共同领导了这项研究。

冻结交通流量

在黑客攻击联网汽车的模拟中,研究人员冻结了曼哈顿的交通几乎稳定,甚至连破坏都没有。这是他们的结果,由于以下原因,这些数字是保守的。

“在高峰时段随意熄火20%的汽车将意味着总交通冻结。在20%的城市中,该城市被分割成小岛,您可以在其中几处走几步,但没人能移动容克实验室的研究生研究助理David Yanni说。

并非必须连接道路上的所有汽车,仅足以使黑客阻止道路上所有汽车的20%失速。例如,如果道路上所有汽车的40%都已连接,那么入侵一半就足够了。

在高峰时段抢劫10%的汽车会严重削弱交通,以防止紧急车辆方便地切断整个城市的交通。在白天的中间流量中,发生20%的骇客攻击也会发生同样的事情。

研究人员的结果发表在2019年7月20日的《物理评论E》上。

可能花费更少

为了使城市安全,黑客入侵的损失必须低于该水平。在其他城市,情况可能会更糟。

“曼哈顿有一个不错的网格,这使交通更加高效。考虑到没有大型网格的城市,例如亚特兰大,波士顿或洛杉矶,我们认为黑客的危害可能更严重,因为网格会使您变得更加健壮,并且冗余度高。沿着许多不同的路线走同一地方,” Yunker说。

研究人员没有考虑可能会导致黑客破坏的因素,因此现实世界中的黑客可能需要停顿更少的汽车才能关闭曼哈顿。

“我想强调的是,我们只考虑静态情况-如果道路被阻塞或未被阻塞。在许多情况下,被阻塞的道路会将交通溢出到其他道路上,我们也没有包括在内。如果我们将这些其他因素考虑在内,您必须失速的汽车数量可能会大大下降。” Yunker说。

研究人员还没有考虑到引起公众恐慌或乘车人成为行人的情况,而行人会进一步阻塞街道或造成事故。他们也没有考虑将攻击目标对准最大麻烦地点的黑客。

他们还强调说,他们不是网络安全专家,也没有说任何有关某人进行此类黑客攻击的可能性。他们只是想给安全专家一个可以使城市瘫痪的黑客规模的可计算想法。

研究人员确实对如何减少潜在损害有一些一般性想法。

尤克(Yunker)实验室的博士后研究员斯坎卡·维维克(Skanka Vivek)说:“分裂影响汽车的数字网络,使其不可能通过一个网络访问太多的汽车。”“如果您还可以确保相邻的汽车不能同时被黑客入侵,则可以减少它们共同阻塞交通的风险。”

交通堵塞是一种物理现象

Yunker对软物质物理学进行了研究,研究了组成部分(在这种情况下为互联汽车)如何作为一个整体物理现象起作用。该研究小组分析了具有不同车道数量的街道上汽车的行驶情况,包括如何绕过失速车辆,并发现他们可以对观察到的现象采用物理方法。

Yunker说:“可以通过在许多物理和数学领域中使用的经典渗流理论来解释流量是否停止。”

渗流理论通常用于材料科学中,以确定是否需要的质量(例如特定的刚度)是否会在整个材料中扩散,以使最终产品均匀稳定。在这种情况下,失速的汽车蔓延开来,使原先流动的街道变得僵硬和卡住。

封闭的街道将仅是被黑车切断所有车道或成为其他汽车无法绕行的障碍,并且不包括被黑车仍允许交通流量的街道。

研究人员选择曼哈顿作为模拟对象,因为有关该城市交通方式的大量数据可供使用。


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