[論文レビュー] An Overview of Attacks and Defences on Intelligent Connected Vehicles

Mahdi Dibaei, Xi Zheng+10 more|arXiv (Cornell University)|Jul 17, 2019

Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs)参考文献 165被引用数 34

ひとこと要約

本調査はインテリジェント接続車両に対するセキュリティ攻撃を整理し、防御策を検討し、それらを4つのカテゴリーに分類し、今後の研究方向を概説します。

ABSTRACT

Cyber security is one of the most significant challenges in connected vehicular systems and connected vehicles are prone to different cybersecurity attacks that endanger passengers' safety. Cyber security in intelligent connected vehicles is composed of in-vehicle security and security of inter-vehicle communications. Security of Electronic Control Units (ECUs) and the Control Area Network (CAN) bus are the most significant parts of in-vehicle security. Besides, with the development of 4G LTE and 5G remote communication technologies for vehicle-toeverything (V2X) communications, the security of inter-vehicle communications is another potential problem. After giving a short introduction to the architecture of next-generation vehicles including driverless and intelligent vehicles, this review paper identifies a few major security attacks on the intelligent connected vehicles. Based on these attacks, we provide a comprehensive survey of available defences against these attacks and classify them into four categories, i.e. cryptography, network security, software vulnerability detection, and malware detection. We also explore the future directions for preventing attacks on intelligent vehicle systems.

研究の動機と目的

• インテリジェント車両システムのアーキテクチャとセキュリティ要件の概要を示す。
• 車内通信および車間通信およびVANETに対する主要な攻撃を特定する。
• これらの攻撃に対する防御機構を4つのカテゴリーに分けて調査・分類する。
• インテリジェント車両システムのセキュリティを強化するための今後の方向性を提案する。

提案手法

• 高品質な情報源（過去10年）からのインテリジェント車両システムとVANETに関する文献をレビューする。
• ECU、CANバス、V2X通信に影響を与える攻撃と脆弱性を分類する。
• 防御手段を暗号技術、ネットワークセキュリティ、ソフトウェア脆弱性検出、マルウェア検出の4つに分類する。
• 軽量認証やディープラーニングを用いたソフトウェア定義セキュリティなど、将来の研究方向を統合する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 車両システムの最先端は何か？
• RQ2 車両システムを安全にする上でのユニークな研究課題は何か？
• RQ3 主なソリューションとそれらの利点と欠点は何か？
• RQ4 セキュリティを向上させる有望な解決策は何か？

主な発見

• 本論文は、インテリジェント車両システムのアーキテクチャとセキュリティ要件（認証、完全性、プライバシー、可用性）の構造化された分類を提供する。
• 車両ネットワークに対する攻撃を網羅しており、DoS、DDoS、ブラックホール、グレイホール、リプレイ、Sybil攻撃を含む。
• 防御は、暗号技術、署名/異常検知、ソフトウェア脆弱性検出、マルウェア検出の4つに分類される。
• 提案された将来の方向性には、軽量認証、3GPP/ソフトウェア定義セキュリティ、深層学習を用いた検出機構が含まれる。
• 本研究は、車内および車車間通信のセキュリティ対策が攻撃に比べて十分に検討されていないことを指摘している。