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Analysis and Implementation of Attack Scenarios and Detection Monitors for Repeated Replay Attacks against Cyber-Physical Systems

针对信息物理系统的重复重放攻击的攻击场景和检测监控的分析与实现

基本信息

批准号：
22K04156
负责人：
松尾孝美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

制御系のサイバー攻撃に対するセキュリティ対策は喫緊の課題である．本研究では，協調型車間距離維持支援システム(CACC)に対してリプレイ攻撃の攻撃性能を検証することを目的としている．我々は， 3種類の攻撃をCACCの距離センサ，または，車車間通信に仕掛け攻撃性能の検証を行った．そこで，科研費により購入した２台目（１台目は既設備）のRobocarを用いて，２台の車両で車車間通信を模擬し，ここにリプレイ攻撃が行われたときのCACCコントローラのリプレイ攻撃に対する耐性を評価した．本来のCACCは，先行車の入力信号である目標加速度信号を後続車に送る．ところが，実機はZMP社製1/10スケールのRobocarでは，入力信号が速度信号であるため，本研究では，後続車に送る信号を先行車の入力信号である速度信号としている．そこで，攻撃は先行車からネットワークを通じて送られてくる信号も速度信号としている．このため，本来のCACCと区別するため，速度信号型CACCと呼ぶことにする．本論文では，速度信号型CACC}プログラムとこれまで検証されていなかった2つの繰り返しリプレイ攻撃，ならびに比較のためのリプレイ攻撃の3つの攻撃アルゴリズムを実装した．RoboCarを用いてCACCに対して，delayリプレイ攻撃，開ループ型繰り返しリプレイ攻撃，内部モデル型繰り返しリプレイ攻撃の3種類の攻撃を仕掛け，実機での攻撃性能を検証した．数値シミュレーションでの結果と同様に，delayリプレイ攻撃と開ループ型繰り返しリプレイ攻撃の場合は衝突はしなかったが，挙動が振動的になることが確認できた．また，内部モデル型繰り返し攻撃は実行後に攻撃信号が急激に大きくなり，衝突する可能性が高い攻撃であることを確認した．内部モデル型の攻撃信号は，CACCの場合にはネットワーク上のソフトウェアとして容易に実装できる特徴がある．

The problem of control system attack This study aims to demonstrate the attack performance of coordinated workshop distance maintenance (CACC). We have three types of attack CACC distance test, vehicle workshop communication CACC distance test, vehicle workshop communication CACC distance test. In this regard, the research cost has been increased to purchase two sets of Robocar (one set of equipment), two sets of vehicle-to-vehicle communication simulation, and the evaluation of the resistance to CACC attacks. The original CACC input signal is the target acceleration signal. 1/10 of the Robocar system. In this study, the input signal is the speed signal. The attack is the first to drive, the first to pass, the second to pass, the third to pass, the fourth to pass, the fourth to pass. The speed signal type CACC is different. In this paper, the velocity signal CACC is used to detect 2 types of attacks, 3 types of attacks, and 3 types of attacks.RoboCar is used to detect 3 types of attacks, including delay attacks, open type of attacks, and internal type of attacks. The attack performance of the machine was verified in real time. The result of the numerical value of the solution is the same as that of the delay of the attack and the opening of the solution. The attack signal is activated immediately after the attack. The probability of collision is high. The attack is confirmed. The attack signal of internal pattern is opposite, CACC's situation is opposite to the occurrence of the problem, the software on the problem is lost, and it is easy to implement the problem.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

CO2 Uptake Estimation of Crassulacean Acid Metabolism Using Experimental Data

使用实验数据估计景天酸代谢的 CO2 吸收

DOI：
10.12792/jiiae.11.37
发表时间：
2023
期刊：
Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers
影响因子：
0
作者：
Synsuke Tanaka;Tadashi Konishi;Haruo Suemitsu;Shohei Ueno;Takami Matsuo
通讯作者：
Takami Matsuo

Stability Check against Parameter Variations or Signal Uncertainties of Power Systems Using PMU Measurements

使用 PMU 测量对电力系统的参数变化或信号不确定性进行稳定性检查

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
Proc. of SICE Annual Conference 2022
影响因子：
0
作者：
Nanako Takeshita;Yamato Sato;Shohei Ueno;Takami Matsuo;Antamil and Takami Matsuo
通讯作者：
Antamil and Takami Matsuo

RoboCarを用いた協調型車間距離維持支援システムに対するリプレイ攻撃の有効性の検証

使用RoboCar验证重放攻击对协作远程维护支持系统的有效性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
和田崇;橘田勇紀;谷島伸二;尾崎まり;大住倫弘;永島英樹;萩野浩;伊藤駿;北村岳斗;大川　学;大川　学;大川　学;大川　学;今江禄一，青木淳，新谷祐貴，梅川元之，長谷川洋敬，三枝茂輝，岩永秀幸，片野　厚人，阿部修，齊藤　延人;上野尚平;上野尚平，大澤豊，白鞘真彦，松尾孝美
通讯作者：
上野尚平，大澤豊，白鞘真彦，松尾孝美

Attack Detection by Distortion of the Correlation Function on Cooperative Adaptive Cruise Control Systems

协作自适应巡航控制系统中相关函数失真的攻击检测