[論文レビュー] Autonomous Vehicles an overview on system, cyber security, risks, issues, and a way forward

Md Aminul Islam, Sarah Alqahtani|arXiv (Cornell University)|Sep 25, 2023

Blockchain Technology Applications and Security被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、自律走行車（AV）の包括的概要を提供し、そのシステムアーキテクチャ、IoTおよびAIとの統合、そして深刻なサイバーセキュリティ課題を分析している。本論文は、倫理的、法的、環境的、技術的問題をカバーする多次元的リスク管理フレームワークを提唱し、システマティックなリスク低減と政策提言を通じて、AVの安全性と社会統合を促進する戦略的道筋を提示する。

ABSTRACT

This chapter explores the complex realm of autonomous cars, analyzing their fundamental components and operational characteristics. The initial phase of the discussion is elucidating the internal mechanics of these automobiles, encompassing the crucial involvement of sensors, artificial intelligence (AI) identification systems, control mechanisms, and their integration with cloud-based servers within the framework of the Internet of Things (IoT). It delves into practical implementations of autonomous cars, emphasizing their utilization in forecasting traffic patterns and transforming the dynamics of transportation. The text also explores the topic of Robotic Process Automation (RPA), illustrating the impact of autonomous cars on different businesses through the automation of tasks. The primary focus of this investigation lies in the realm of cybersecurity, specifically in the context of autonomous vehicles. A comprehensive analysis will be conducted to explore various risk management solutions aimed at protecting these vehicles from potential threats including ethical, environmental, legal, professional, and social dimensions, offering a comprehensive perspective on their societal implications. A strategic plan for addressing the challenges and proposing strategies for effectively traversing the complex terrain of autonomous car systems, cybersecurity, hazards, and other concerns are some resources for acquiring an understanding of the intricate realm of autonomous cars and their ramifications in contemporary society, supported by a comprehensive compilation of resources for additional investigation. Keywords: RPA, Cyber Security, AV, Risk, Smart Cars

研究の動機と目的

• 自律走行車の技術的アーキテクチャ、特にセンサー、AIシステム、制御メカニズム、およびIoT統合を分析すること。
• AVを標的とするサイバーセキュリティ脅威と、それらが安全性およびインfra構造に与える潜在的影響を調査すること。
• AVの展開に関連する倫理的、法的、環境的、社会的リスクを評価すること。
• リスク管理のための戦略的フレームワークを提唱し、安全でスケーラブルなAVの採用を可能にすること。

提案手法

• センサーフュージョン、AIベースの認識、クラウドベースの制御システムを含むAV部品の体系的レビュー。
• 輸送および物流分野への運用的影響を評価するために、ロボティックプロセスオートメーション（RPA）の概念を統合すること。
• 技術的、倫理的、法的、社会的次元における脅威を特定・分類するためのリスクマネジメント手法の適用。
• IoTフレームワークを活用して、AVネットワークにおけるリアルタイムデータ交換およびシステムの応答性をモデル化すること。
• アクセス制御、インシデント検知、安全なオーバーザーエア更新を組み合わせた多層的サイバーセキュリティ戦略の開発。
• クロスドメインのリスク分析に基づく、政策的および技術的提言の統合。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 センサーシステム、AI、クラウドベースの制御メカニズムは、どのように統合されて自律走行車の運用を可能にするか？
• RQ2 自律走行車が直面する主なサイバーセキュリティ脅威は何であり、それらが安全性およびシステム整合性にどのように影響を与えるか？
• RQ3 倫理的要因、法的責任、環境的影響は、社会的受容性およびAVの展開にどのように影響を与えるか？
• RQ4 AVエコシステムにおける技術的および非技術的脅威を効果的に低減するためのリスクマネジメント戦略は何か？
• RQ5 安全でスケーラブルなAVの採用を保証するための、必要な政策的および技術的フレームワークは何か？

主な発見

• 自律走行車は、リアルタイム意思決定を可能にするために、センサー、AI駆動の認識、クラウドベースのIoT接続の密接に統合されたシステムに依存している。
• スプーフィング、マンインザミドル攻撃、リモート利用攻撃などのサイバーセキュリティ脅威は、車両制御およびデータ整合性に対して顕著なリスクをもたらす。
• 倫理的ジレンマ、法的責任、環境的影響は、AVの採用における重要な非技術的障壁である。
• 技術的脆弱性と広範な社会的懸念の両方に対処するには、多次元的リスク管理フレームワークが不可欠である。
• ロボティックプロセスオートメーション（RPA）は物流および輸送運用を合理化できるが、安全なAV統合を要する。
• 安全でスケーラブルかつ社会的責任を果たせるAVの展開を保証するには、政策的および技術的連携が不可欠である。