Hackere kunne bruge tilsluttede biler til at låse hele byer

I år 2026, i myldretiden, din selvkørende bil lukker brat ned lige der, hvor den blokerer for trafikken. Du klatrer ud for at se gridlock ned ad hver gade i udsigt, så fortæller en nyhedsadvarsel på dit ur dig, at hackere har lammet al Manhattan-trafik ved tilfældigt at strande internet-tilsluttede biler.

Flashback til juli 2019, begyndelsen af ​​autonome køretøjer og andre forbundne biler, og fysikere ved Georgia Institute of Technology and Multiscale Systems, Inc. har anvendt fysik i en ny undersøgelse for at simulere, hvad det ville tage for fremtidige hackere at skabe præcis denne udbredte kaos ved tilfældigt at strande disse biler. Forskerne ønsker at udvide den nuværende diskussion om cybersikkerhed i biler, som hovedsageligt fokuserer på hacks, der kunne styrte en bil eller køre over en fodgænger, at inkludere potentiel massekaos.

De advarer om, at selv med stadigt strammere cyberforsvar, mængden af ​​brudte data er steget kraftigt i de sidste fire år, men objekter, der bliver hackbare, kan konvertere den stigende cybertrussel til en potentiel fysisk trussel.

"I modsætning til de fleste af de databrud, vi hører om, hackede biler har fysiske konsekvenser, sagde Peter Yunker, som var med til at lede undersøgelsen og er assisterende professor ved Georgia Tech's School of Physics.

Det er måske ikke så svært for staten, terroristiske, eller drilske skuespillere til at styre dele af tingenes internet, inklusive biler.

"Med biler, en af ​​de bekymrende ting er, at der i øjeblikket er et centralt computersystem, og meget løber igennem det. Du har ikke nødvendigvis separate systemer til at køre din bil og køre din satellitradio. Hvis du kan komme ind i en, du kan muligvis komme ind i den anden, " sagde Jesse Silverberg fra Multiscale Systems, Inc., der ledede undersøgelsen sammen med Yunker.

Fryseende trafik fast

I simuleringer af hacking af internetforbundne biler, forskerne frøs trafikken på Manhattan næsten fast, og det ville ikke engang tage det for at skabe kaos. Her er deres resultater, og tallene er konservative af grunde nævnt nedenfor.

"At stille 20 procent af bilerne tilfældigt i myldretiden ville betyde total trafikstop. Med 20 procent, byen er blevet opdelt i små øer, hvor du måske er i stand til at gå rundt et par blokke, men ingen ville være i stand til at flytte på tværs af byen, " sagde David Yanni, en færdiguddannet forskningsassistent i Junkers laboratorium.

Ikke alle biler på vejen skulle være forbundet, lige nok til, at hackere stopper 20 procent af alle biler på vejen. For eksempel, hvis 40 procent af alle biler på vejen var tilsluttet, hacking halvdelen ville være tilstrækkeligt.

Hacking af 10 procent af alle biler i myldretiden ville svække trafikken nok til at forhindre udrykningskøretøjer i hensigtsmæssigt at skære gennem trafikken, der bevæger sig langs hele byen. Det samme ville ske med et hack på 20 procent under mellemtrafik i dagtimerne.

Forskernes resultater fremgår af tidsskriftet Fysisk gennemgang E den 20. juli, 2019. Undersøgelsen er ikke omfattet af embargo.

Det kunne tage mindre

For at byen skal være sikker, hackingskader skal være under dette. I andre byer, tingene kunne være værre.

"Manhattan har et godt gitter, og det gør trafikken mere effektiv. Ser man på byer uden store net som Atlanta, Boston, eller Los Angeles, og vi tror, ​​at hackere kan gøre værre skade, fordi et net gør dig mere robust med redundanser for at komme til de samme steder ad mange forskellige ruter, " sagde Yunker.

Forskerne udelod faktorer, der sandsynligvis ville forværre hackingskader, Derfor kan et hack i den virkelige verden kræve, at endnu færre biler stopper for at lukke Manhattan ned.

"Jeg vil gerne understrege, at vi kun overvejede statiske situationer - hvis veje er spærret eller ikke spærret. I mange tilfælde, blokerede veje smitter af på trafikken på andre veje, som vi heller ikke tog med. Hvis vi skulle tage højde for disse andre ting, antallet af biler, du bliver nødt til at gå i stå, vil sandsynligvis falde betydeligt, " sagde Yunker.

Forskerne tog heller ikke hensyn til den efterfølgende offentlig panik eller bilpassagerer, der blev fodgængere, der yderligere ville blokere gader eller forårsage ulykker. De overvejede heller ikke hacks, der ville målrette biler på steder, der maksimerer problemer.

De understreger også, at de ikke er cybersikkerhedseksperter, de siger heller ikke noget om sandsynligheden for, at nogen udfører sådan et hack. De vil simpelthen give sikkerhedseksperter en beregnelig idé om omfanget af et hack, der ville lukke en by ned.

Forskerne har nogle generelle ideer til, hvordan man kan reducere den potentielle skade.

"Opdel det digitale netværk, der påvirker bilerne for at gøre det umuligt at få adgang til for mange biler gennem ét netværk, " sagde hovedforfatter Skanka Vivek, en postdoc-forsker i Yunkers laboratorium. "Hvis man også kunne sikre sig, at biler ved siden af ​​hinanden ikke kan hackes på samme tid, ville det mindske risikoen for, at de sammen spærrer for trafikken."

Trafikpropper som fysik

Yunker forsker i blødt stofs fysik, som ser på, hvordan bestanddele – i dette tilfælde, forbundne biler - fungerer som ét helt fysisk fænomen. Forskerholdet analyserede bilernes bevægelser på gader med varierende antal vejbaner, herunder hvordan de kommer rundt om fastholdte køretøjer og fandt ud af, at de kunne anvende en fysiktilgang til det, de observerede.

"Om trafikken er standset eller ej, kan forklares med klassisk perkolationsteori, der bruges i mange forskellige områder inden for fysik og matematik, "Sagde Yunker.

Perkolationsteori bruges ofte i materialevidenskab til at afgøre, om en ønskelig kvalitet som en specifik stivhed vil spredes gennem et materiale for at gøre det endelige produkt ensartet stabilt. I dette tilfælde, standsede biler spredte sig for at gøre tidligere flydende gader stive og fastlåste.

De lukkede gader ville kun være dem, hvor hackede biler har afskåret alle vejbaner, eller hvor de er blevet til forhindringer, som andre biler ikke kan manøvrere rundt i, og omfatter ikke gader, hvor hackede biler stadig tillader trafikafvikling.

Forskerne valgte Manhattan til deres simuleringer, fordi der var mange data tilgængelige om byens trafikmønstre.