Replay-based Recovery for Autonomous Robotic Vehicles from Sensor Deception Attacks

要約

センサーはロボット車両 (RV) の自律運転に不可欠です。
残念ながら、RV センサーは改ざんやなりすましなどの物理的攻撃によって侵害され、クラッシュにつながる可能性があります。
このペーパーでは、センサー欺瞞攻撃 (SDA) から自律型 RV を回復するためのモデルフリー回復フレームワークである DeLorean を紹介します。
DeLorean は、敵が複数の異種センサーを同時に (すべてのセンサーを含む) ターゲットにする強力な SDA からも RV を回復するように設計されています。
SDA に基づいて、DeLorean は攻撃によって引き起こされたエラーを検査し、標的のセンサーを特定し、誤ったセンサー入力がアクチュエーター信号の導出に使用されるのを防ぎます。
次に、DeLorean は、一時的な緩和のために RV のフィードバック制御ループ内の履歴状態情報を再生し、SDA から RV を回復します。
4 台の実際の RV と 2 台のシミュレートされた RV に対する評価では、デロリアンが SDA から RV を回収し、平均 90.7% のケースでミッションを確実に成功させることができることが示されています。

要約(オリジナル)

Sensors are crucial for autonomous operation in robotic vehicles (RV). Unfortunately, RV sensors can be compromised by physical attacks such as tampering or spoofing, leading to a crash. In this paper, we present DeLorean, a modelfree recovery framework for recovering autonomous RVs from sensor deception attacks (SDA). DeLorean is designed to recover RVs even from a strong SDA in which the adversary targets multiple heterogeneous sensors simultaneously (even all the sensors). Under SDAs, DeLorean inspects the attack induced errors, identifies the targeted sensors, and prevents the erroneous sensor inputs from being used to derive actuator signals. DeLorean then replays historic state information in the RV’s feedback control loop for a temporary mitigation and recovers the RV from SDA. Our evaluation on four real and two simulated RVs shows that DeLorean can recover RVs from SDAs, and ensure mission success in 90.7% of the cases on average.

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