[論文レビュー] In-vehicle data recording, storage and access management in autonomous vehicles

Viktoras Kabir Veitas, Simon Delaere|arXiv (Cornell University)|May 28, 2018

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 3被引用数 11

ひとこと要約

本稿は、自律走行および共同知能交通システム（C-ITS）における車両データの記録、保存、管理を安全かつプライバシーを尊重する形で実現する車載システムとして、自律走行用イベントデータレコーダ（EDR/AD）を提案する。CANネットワーク、OBD-IIポート、およびアドホック通信を介したデータアクセスを統合し、暗号的認証およびグローバルな発見可能性を用いて、データの完全性、出所の特定、および新たな規制基準への適合を確保する。これにより、EDR/ADは法的・安全・社会的に受け入れ可能な自律移動を実現するための重要な基盤として位置づけられる。

ABSTRACT

Transport sector is in the process of being rapidly and fundamentally reshaped by autonomous and collaborative driving technologies. This reshaping promises huge economic and social benefits as well as challenges in terms of developing and deploying secure and safe transportations systems, their smooth integration to social fabric. We have employed Policy Scan and Technology Strategy Design methodology in order to identify concrete societal expectations and problems and map them with mitigating technological availabilities in the domain of autonomous driving and smart mobility. Event Data Recorder for Autonomous Driving (EDR/AD) is an envisioned subsystem of a vehicular Controller Area Network which ensures the confidentiality, integrity and availability of data related to operation of a vehicle in order to permit recovery of exact situation following the occurrence of an event or on demand. The exact technical and regulatory requirements for the device are still in the development internationally, but it is clear that it will be included into vehicle type-approval requirements at UNECE level. We present an analysis of the context of the usage of the EDR/AD in collaborative intelligent transport systems, related security, data provenance and privacy, other regulatory and technical issues considering many interest groups and stakeholders involved. We present a concrete proposal for developing a EDR/AD proof of the concept prototype with clear market deployment potential and urge security researchers, vehicle manufacturers, and component suppliers to form a collaboration towards implementing important technology for making future autonomous vehicles more socially acceptable and legally compliant. Furthermore, EDR/AD technology, apart from its immediate use in autonomous driving and smart mobility domain has a potential to be extended to general autonomous robot and AI applications.

研究の動機と目的

• 自律走行車両の導入に伴う社会的・規制的課題、特に安全性、責任の所在、データの透明性に関する課題に対処すること。
• 自律走行における社会的期待と技術的実現可能性の間を橋渡しする具体的な技術的解決策（EDR/AD）を同定すること。
• 共同知能交通システム（C-ITS）における複数のアクセスポイント（外部サーバ、OBD-II、アドホックネットワーク）において、データの完全性、機密性、可用性を確保すること。
• 自動車メーカー、セキュリティ研究者、部品サプライヤーとの連携を通じて、市場向けに実用化可能な安全で規格準拠のEDR/ADプロトタイプの開発を支援すること。
• EDR/ADの適用範囲を自律走行車両にとどめず、より広範な自律ロボットおよびAIシステムへと拡張し、長期的な社会的・規制的整合性を確保すること。

提案手法

• 自律走行における社会的問題と技術的解決策を段階的に同定するため、ポリシー・スキャンおよびテクノロジー戦略設計手法を採用した。
• データの機密性、完全性、可用性を確保するため、EDR/ADをコントローラ・エリア・ネットワーク（CAN）のサブシステムとして統合した。
• 外部サーバとの通信、診断用にOBD-IIポートを介したアクセス、および他の車両・インフラとのアドホック通信の3つのデータアクセスポイントを統合した。
• PKIまたは仮名証明書などの暗号的メカニズムを適用し、グローバルな発見可能性を実現するとともに、データの出所の特定とプライバシー準拠を確保した。
• エンドツーエンド認証およびアクセス制御を通じて、データ改ざんを防止するとともに、「忘れられる権利」を支援するようにシステムを設計した。
• 市場への導入が見込まれるプロトタイプの概念実証を提案し、業界とセキュリティ研究者との連携を重視した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自律走行および共同知能交通システム（C-ITS）において、車両内でのデータ記録とアクセス管理をどのように設計すれば、データの完全性とセキュリティを確保できるか？
• RQ2 自動車メーカー、規制当局、インフラ提供者を含む多様なステークホルダー間でEDR/ADを展開するにあたり、主な規制的・プライバシー的・技術的課題は何か？
• RQ3 EDR/ADは、ユーザーのプライバシーを保護するとともに、データ保護法への準拠を可能にしながら、データの出所の特定とグローバルな発見可能性をどのように実現できるか？
• RQ4 事故の再構築や保険請求の文脈において、EDR/ADは自律走行車両の意思決定における法的責任と透明性をどのように実現するか？
• RQ5 業界、研究者、規制当局の間の協働フレームワークは、安全で標準化されたEDR/ADシステムの開発・導入をどのように加速できるか？

主な発見

• EDR/ADは、明確な市場的・規制的導入可能性を有する重要な技術的解決策として特定され、UNECE規則における車両型式認定の要件として位置づけられる可能性がある。
• 外部サーバ、OBD-IIポート、アドホック通信の3つのデータアクセスポイントへのEDR/AD統合には、データ完全性を保持し改ざんを防止するための統一されたサブシステムが必要である。
• PKIや仮名証明書などの暗号的メカニズムは、グローバルな発見可能性を実現するとともに、データの出所の特定を確保しつつ、プライバシー原則（「忘れられる権利」）を支援するために不可欠である。
• 車両ネットワークにおける現在のセキュリティ不足および改ざん防止の欠如は、安全かつ法的に適合した自律走行車両運用を支えるために、EDR/ADの緊急的開発を必要としている。
• 提案されたEDR/ADアーキテクチャは、自律走行車両にとどまらず、自律ロボットおよびAIシステム分野への応用も可能であり、長期的関連性を有する。
• 自動車メーカー、セキュリティ研究者、部品サプライヤーとの連携は、安全で規格準拠かつ市場向けに実用化可能なEDR/ADプロトタイプの開発に不可欠である。