Плотно интегрированные вычислительные и сетевые системы, необходимые для достижения этих преимуществ, в настоящее время находятся в стадии разработки. Но у них есть неприятная обратная сторона: они уязвимы для кибератак со стороны преступников, террористов или враждебных стран. Голливудская драматизация этого риска была показана в фильме 2003 года «Работа по-итальянски», когда хакер берет под свой контроль систему управления дорожным движением Лос-Анджелеса, чтобы помочь своим сообщникам украсть партию золотых слитков из бронированного автомобиля, а затем скрыться.Разработка средств выявления таких атак в случае их возникновения и создание программного обеспечения, которое может защитить от них, является целью проекта киберфизических систем Smart Roads, который представлен на выставке SmartAmerica Challenge Expo, которая состоится 11 июня в конференц-центре Вашингтона, округ Колумбия. .Этот проект является результатом сотрудничества группы экспертов по киберфизической безопасности Института программных интегрированных систем (ISIS) Университета Вандербильта и исследователей из Калифорнийского университета, Инженерного колледжа Беркли и проекта Connected Corridors Partners for Advanced Transportation Technology.
Команда Connected Corridors изучает инструменты и технологии для координации компонентов основных транспортных коридоров и управления ими как единой и интегрированной системой. Первый пилотный проект Connected Corridors будет реализован в мультимодальном, сильно перегруженном коридоре в Южной Калифорнии и будет включать в себя измерители пандусов на автомагистралях и артериальные сигнальные системы, работающие согласованно друг с другом.В рамках предыдущей награды (FA8750-11-2-0078 от Исследовательской лаборатории ВВС) команда ISIS использовала передовые вычислительные методы для изучения того, как различные типы кибератак, такие как отказ в обслуживании и спуфинг, влияют на компьютерные сети в целом. и они модифицируют разработанные ими методы, чтобы они работали с системой управления дорожным движением Беркли.
«Непосредственной целью нашего проекта является определение характеристик таких атак, чтобы системные операторы могли распознать их, когда они происходят, и предпринять эффективные шаги, необходимые для противодействия им», — сказал Габор Карсай, руководитель группы ISIS. «Долгосрочная цель — разработать алгоритмы, которые могут автоматически обнаруживать эти вторжения и пресекать их в зародыше».Чтобы продемонстрировать проблему и возможные решения, исследователи разработали видеосценарий под названием «Умные транспортные системы: смягчение последствий кармагеддона», в котором показано, как может происходить такая атака, как она может повлиять на автостраду, а также инструменты. которые операторы системы трафика могут использовать для выявления атаки, смягчения ее воздействия и возврата потока трафика к нормальному уровню.Сценарий начинается, когда бывший сотрудник транспортного отдела придумывает систему, которая включает световые индикаторы на автомагистралях на зеленый свет для автомобилей, оборудованных его технологией.
Он продает систему местной транспортной компании, чтобы сократить время доставки. Затем к нему обращается хакер, который платит ему за добавление второго устройства в его систему, которое мешает каналу связи между световыми индикаторами и центром управления дорожным движением.
Когда на шоссе выезжает достаточное количество грузовиков с этим оборудованием, хакер получает виртуальный контроль над транспортной системой. Однажды утром в будний день хакер использует эту возможность, чтобы остановить трафик, но менеджер центра управления трафиком проверяет работу световых индикаторов с помощью камер трафика, понимает, что они плохо себя ведут, и запускает набор инструментов кибербезопасности, которые определить места, где в систему вводятся фальсифицированные данные. Это позволяет контроллерам вручную управлять световыми индикаторами, возвращая движение транспорта в нормальное русло.
«Наша демонстрация Smart Roads соответствует целям SmartAmerica Challenge, — сказал Алекс Байен, лидер команды Калифорнийского университета в Беркли. «Умные транспортные системы могут уменьшить загруженность дорог, что способствует развитию экономики и делает дороги более безопасными. Наша работа сосредоточена на характеристике воздействия атак на схемы движения и возможных мерах по исправлению положения, которые сделают систему более устойчивой».
Команда поддерживается проектом NSF Foundations Of Resilient CybEr-Physical Systems (FORCES) и получает финансирование из грантов NSF CNS-1239166 (Беркли) и CNS-1238959 (Vanderbilt).
