論文の概要: SoK: On the Semantic AI Security in Autonomous Driving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.05314v2
• Date: Fri, 26 Apr 2024 04:16:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-29 18:47:13.496764
• Title: SoK: On the Semantic AI Security in Autonomous Driving
• Title（参考訳）: SoK: 自動運転におけるセマンティックAIセキュリティについて
• Authors: Junjie Shen, Ningfei Wang, Ziwen Wan, Yunpeng Luo, Takami Sato, Zhisheng Hu, Xinyang Zhang, Shengjian Guo, Zhenyu Zhong, Kang Li, Ziming Zhao, Chunming Qiao, Qi Alfred Chen,
• Abstract要約: 自律運転システムは、安全と運転判断の正しさをAIコンポーネントに依存している。 このようなAIコンポーネントレベルの脆弱性がシステムレベルでセマンティックに影響を及ぼすためには、非自明なセマンティックギャップに対処する必要がある。 本稿では,このような研究領域を汎用AIセキュリティとは対照的にセマンティックAIセキュリティと定義する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.15658768948801
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Autonomous Driving (AD) systems rely on AI components to make safety and correct driving decisions. Unfortunately, today's AI algorithms are known to be generally vulnerable to adversarial attacks. However, for such AI component-level vulnerabilities to be semantically impactful at the system level, it needs to address non-trivial semantic gaps both (1) from the system-level attack input spaces to those at AI component level, and (2) from AI component-level attack impacts to those at the system level. In this paper, we define such research space as semantic AI security as opposed to generic AI security. Over the past 5 years, increasingly more research works are performed to tackle such semantic AI security challenges in AD context, which has started to show an exponential growth trend. In this paper, we perform the first systematization of knowledge of such growing semantic AD AI security research space. In total, we collect and analyze 53 such papers, and systematically taxonomize them based on research aspects critical for the security field. We summarize 6 most substantial scientific gaps observed based on quantitative comparisons both vertically among existing AD AI security works and horizontally with security works from closely-related domains. With these, we are able to provide insights and potential future directions not only at the design level, but also at the research goal, methodology, and community levels. To address the most critical scientific methodology-level gap, we take the initiative to develop an open-source, uniform, and extensible system-driven evaluation platform, named PASS, for the semantic AD AI security research community. We also use our implemented platform prototype to showcase the capabilities and benefits of such a platform using representative semantic AD AI attacks.
• Abstract（参考訳）: 自律運転(AD)システムは、安全と運転判断の正しさをAIコンポーネントに依存している。 残念ながら、今日のAIアルゴリズムは、一般的に敵の攻撃に弱いことが知られている。 しかし、そのようなAIコンポーネントレベルの脆弱性がシステムレベルでセマンティックに影響を及ぼすためには、(1)システムレベルの攻撃入力空間から(2)AIコンポーネントレベルの攻撃の影響と(2)システムレベルのものの両方に対処する必要がある。 本稿では,このような研究領域を汎用AIセキュリティとは対照的にセマンティックAIセキュリティと定義する。 過去5年間で、ADコンテキストにおけるこのようなセマンティックAIセキュリティの課題に取り組むために、さらに多くの研究が実施されている。 本稿では,このような発展途上のADAIセキュリティ研究空間の知識の体系化を行う。 総じて、53件の論文を収集し分析し、セキュリティ分野に不可欠な研究の側面に基づいて体系的に分類する。 我々は、既存のAD AIセキュリティワークと密接な関係のあるドメインのセキュリティワークとを垂直に比較した量的比較に基づいて、観測された6つの重要な科学的ギャップを要約した。 これにより、設計レベルだけでなく、研究目標、方法論、コミュニティレベルにおいても、洞察と将来的な方向性を提供することができます。 もっとも重要な科学的方法論レベルのギャップに対処するため、私たちは、AD AIセキュリティ研究コミュニティのための、PASSというオープンソースの、均一で拡張可能なシステム駆動評価プラットフォームを開発するためのイニシアティブを取ります。 また、実装されたプラットフォームプロトタイプを使用して、代表的セマンティックADAIアタックを使用して、そのようなプラットフォームの能力とメリットを誇示しています。

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