論文の概要: Prediction-Based GNSS Spoofing Attack Detection for Autonomous Vehicles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.11722v1
- Date: Fri, 16 Oct 2020 18:26:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-06 22:23:47.801178
- Title: Prediction-Based GNSS Spoofing Attack Detection for Autonomous Vehicles
- Title(参考訳): 予測に基づく自律走行車両のGNSSスポーフィング検出
- Authors: Sagar Dasgupta, Mizanur Rahman, Mhafuzul Islam, Mashrur Chowdhury
- Abstract要約: 我々は,長期記憶(LSTM)モデルを用いた予測に基づくスプーフィング攻撃検出戦略を開発した。
現在の位置と直近の場所との間を走行する予測距離に基づいてしきい値を確立する。
分析の結果,予測に基づくスプーフ攻撃検出戦略により,リアルタイムで攻撃を検知できることが判明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.579370215490055
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Global Navigation Satellite System (GNSS) provides Positioning, Navigation,
and Timing (PNT) services for autonomous vehicles (AVs) using satellites and
radio communications. Due to the lack of encryption, open-access of the coarse
acquisition (C/A) codes, and low strength of the signal, GNSS is vulnerable to
spoofing attacks compromising the navigational capability of the AV. A spoofed
attack is difficult to detect as a spoofer (attacker who performs spoofing
attack) can mimic the GNSS signal and transmit inaccurate location coordinates
to an AV. In this study, we have developed a prediction-based spoofing attack
detection strategy using the long short-term memory (LSTM) model, a recurrent
neural network model. The LSTM model is used to predict the distance traveled
between two consecutive locations of an autonomous vehicle. In order to develop
the LSTM prediction model, we have used a publicly available real-world
comma2k19 driving dataset. The training dataset contains different features
(i.e., acceleration, steering wheel angle, speed, and distance traveled between
two consecutive locations) extracted from the controlled area network (CAN),
GNSS, and inertial measurement unit (IMU) sensors of AVs. Based on the
predicted distance traveled between the current location and the immediate
future location of an autonomous vehicle, a threshold value is established
using the positioning error of the GNSS device and prediction error (i.e.,
maximum absolute error) related to distance traveled between the current
location and the immediate future location. Our analysis revealed that the
prediction-based spoofed attack detection strategy can successfully detect the
attack in real-time.
- Abstract(参考訳): グローバル・ナビゲーション・サテライト・システム(GNSS)は、衛星と無線通信を利用した自律走行車(AV)の測位、ナビゲーション、タイミング(PNT)サービスを提供する。
暗号の欠如、粗い取得符号(C/A)のオープンアクセス、信号の強度の低さにより、GNSSはAVの航法能力を損なう攻撃に対して脆弱である。
スプーファー(スプーフ攻撃を行う攻撃者)がGNSS信号を模倣し、不正確な位置座標をAVに送信できるため、スプーフ攻撃を検出するのは難しい。
本研究では,Long Short-term memory(LSTM)モデル,リカレントニューラルネットワークモデルを用いて,予測に基づくスプーフィング攻撃検出戦略を開発した。
LSTMモデルは、自動運転車の2つの連続した位置間を走行する距離を予測するために使用される。
LSTM予測モデルを開発するために、我々は利用可能な実世界のコマ2k19駆動データセットを使用した。
訓練データセットは、avsの制御エリアネットワーク(can)、gss、慣性測定ユニット(imu)センサから抽出された異なる特徴(加速度、操舵ホイール角、速度および2つの連続した位置間の距離)を含む。
GNSS装置の位置誤差と、現在位置と近未来の位置との間を走行した距離に関する予測誤差(最大絶対誤差)とを用いて、現在位置と近未来位置との間を走行した予測距離とに基づいてしきい値を確立する。
解析の結果,予測に基づくspoofed攻撃検出戦略がリアルタイムに攻撃を検知できることが判明した。
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