論文の概要: Advancing Security with Digital Twins: A Comprehensive Survey
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.17310v1
- Date: Thu, 22 May 2025 22:01:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-26 18:08:33.706684
- Title: Advancing Security with Digital Twins: A Comprehensive Survey
- Title（参考訳）: ディジタルツインによるセキュリティ向上 - 総合的な調査より
- Authors: Blessing Airehenbuwa, Touseef Hasan, Souvika Sarkar, Ujjwal Guin,
- Abstract要約: ディジタルツインは、後方トレーサビリティ、エンドツーエンドの可視性、コンポーネントの完全性と動作の継続的な検証を提供する。
本稿では,サイバー物理システム,モノのインターネット,暗号システム,偽装電子機器の検出,侵入検出,障害注入,サイドチャネルリークのディジタルツインベースのセキュリティ実装について紹介する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4936576553283287
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The proliferation of electronic devices has greatly transformed every aspect of human life, such as communication, healthcare, transportation, and energy. Unfortunately, the global electronics supply chain is vulnerable to various attacks, including piracy of intellectual properties, tampering, counterfeiting, information leakage, side-channel, and fault injection attacks, due to the complex nature of electronic products and vulnerabilities present in them. Although numerous solutions have been proposed to address these threats, significant gaps remain, particularly in providing scalable and comprehensive protection against emerging attacks. Digital twin, a dynamic virtual replica of a physical system, has emerged as a promising solution to address these issues by providing backward traceability, end-to-end visibility, and continuous verification of component integrity and behavior. In this paper, we present a comprehensive survey of the application of digital twins based on their functional role and application domains. We comprehensively present recent digital twin-based security implementations, including their role in cyber-physical systems, Internet of Things, and cryptographic systems, detection of counterfeit electronics, intrusion detection, fault injection, and side-channel leakage. To the best of our knowledge, it is the first study to consolidate these security use cases into a unified reference. The paper also explores the integration of large language models with digital twins for enhanced security and discusses current challenges, solutions, and future research directions.
- Abstract（参考訳）: 電子機器の普及は、コミュニケーション、医療、輸送、エネルギーなど、人間の生活のあらゆる側面を大きく変えた。
残念ながら、グローバル電子サプライチェーンは、知的財産の海賊行為、改ざん、偽造、情報漏洩、サイドチャネル、障害注入攻撃など、さまざまな攻撃に対して脆弱である。
これらの脅威に対処するために多くのソリューションが提案されているが、特に新興攻撃に対するスケーラブルで包括的な保護を提供することにおいて、大きなギャップが残っている。
物理システムの動的仮想レプリカであるDigital twinは、下位トレーサビリティ、エンドツーエンドの可視性、コンポーネントの整合性と動作の継続的な検証を提供することによって、これらの問題に対処するための有望なソリューションとして登場した。
本稿では,その機能的役割と応用領域に基づくディジタル双生児の応用に関する包括的調査を行う。
我々は、サイバー物理システム、モノのインターネット、暗号システム、偽装電子機器の検出、侵入検出、障害注入、サイドチャネルリークなど、最近のデジタルツインベースのセキュリティ実装を包括的に紹介する。
我々の知る限りでは、これらのセキュリティユースケースを統一されたリファレンスに統合する最初の研究である。
また,大規模言語モデルとデジタルツインの統合によるセキュリティ強化について検討し,現在の課題,ソリューション,今後の研究方向性について考察する。
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