自動駕駛汽車看起來就像是黑客們手下待宰的羔羊。
在一般人看來,畢竟普通汽車由司機手握方向盤、腳踏油門剎車踏板來控制,似乎多少提供了一點反入侵的保護(hù)。不像自動駕駛、或者配有輔助駕駛功能的汽車,貌似連這點保護(hù)都沒有。
“恰恰相反“,同時身為(網(wǎng)絡(luò))安全研究員和汽車黑客的克萊格 史密斯說,”全自動駕駛汽車最有意思的事之一,就是它們無意之中被設(shè)計得比普通汽車更加安全,這正好與我們的猜測完全反了過來?!?/p>
除了白天在數(shù)據(jù)安全公司Rapid7擔(dān)任首席交通研究員,史密斯還負(fù)責(zé)在全球Defcon黑客大會上運營“汽車黑客村“項目(一個汽車黑客專家和愛好者聯(lián)系交流、切磋技能和相互學(xué)習(xí)的項目)。該會議是全球最大的黑客會議,每年在拉斯維加斯舉辦。
在那隨便花上一點時間,你將會眼花繚亂地看到汽車能實現(xiàn)的各種奇特功能。今年是汽車黑客村運營的第三年,這里是汽車白帽黑客切磋交流的場所,他們或能夠遠(yuǎn)程入侵吉普車并破壞其剎車功能,或者誘導(dǎo)特斯拉的Autopilot自動駕駛系統(tǒng)誤認(rèn)為車子前方有一根(實際并不存在)的柱子。
一開始,汽車制造商們對這些黑客的看法和我們普通人差不多:嫌他們煩已經(jīng)是最輕的了,嚴(yán)重的時候會覺得他們是屢教不改的罪犯、故意想弄壞汽車產(chǎn)品、危害社會。
現(xiàn)在,車商們的態(tài)度逐漸緩和了,開始把白帽黑客看作打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪、潛力巨大的同盟者,或者至少是不好相處的合作伙伴。那些被黑客攻擊以入侵汽車系統(tǒng)的程序漏洞原本就在那兒,如果有這樣的漏洞,當(dāng)然是被史密斯這樣的黑客發(fā)現(xiàn)比較好,而不是被一群無所顧忌的惡棍找到。否則他們會將其用作車載勒索軟件的實驗品。
與黑客關(guān)系開始破冰最明顯的一個例子,是日本車企為Defcon黑客大會提供了一輛馬自達(dá)2使用。但行百里者半九十,史密斯提醒說:“我當(dāng)然很高興他們把馬自達(dá)送來,但在更包容地開發(fā)自家產(chǎn)品這一問題上,每家車企(不僅是馬自達(dá))都有很多可以做的。”
他進(jìn)而解釋說:“馬自達(dá)汽車是很好的學(xué)習(xí)教材,因為車上所有的電子系統(tǒng)都通過唯一一個(數(shù)據(jù))瓶頸——”高速總線“——傳輸信息。在很多別的車子上,總線只留給與安全相關(guān)的最重要信息,比如轉(zhuǎn)向或剎車信號。但這樣一來,黑客們就不敢隨意擺弄相關(guān)的軟硬件(否則再行車的話會非常危險)。但在馬自達(dá)上,我們可以通過嘗試涉及擋風(fēng)雨刷之類小動作的指令來了解總線的工作方式。”
目前,這類總線功能還是汽車黑客研究的主要內(nèi)容。大多數(shù)汽車的內(nèi)在工作方式對外人來說是復(fù)雜和模糊的,當(dāng)然還加密了。這就讓研究者甚至弄不清車載電腦工作起來是什么樣的,更不要說去觸碰其功能的邊界、尋找漏洞了。這種霧里看花的情況也許能帶來短暫的汽車安全時期,卻無異于飲鴆止渴,因為這也使車輛安全的相關(guān)研究既耗時間又費資金。結(jié)果,真正致命的系統(tǒng)漏洞便更有可能被那些想通過黑客行為賺錢的人找到,而不是發(fā)燒友式的研究者。
這方面最大的教訓(xùn)是2015-2016年一輛Jeep被黑客入侵的事。2015年,白帽黑客Charlie Miller和Chris Valasek找出了一種方法,能從與因特網(wǎng)相連的車載娛樂系統(tǒng)入侵更基礎(chǔ)的車輛控制系統(tǒng)。通過這種方法,他們能夠無線傳送控制車輛轉(zhuǎn)向或者剎車的指令。這件事引發(fā)了一次相關(guān)受影響車型大量召回的事件。2016年,這兩個家伙又向Defcon展示了他們研究的最新進(jìn)展,展示了在“逆向工程”了Jeep安全防護(hù)級別低的系統(tǒng)后,他們都能夠做些什么“壞事”。比如,一開始他們只能在車子行駛速度低于8公里/小時的情況下入侵和控制車輛,后來他們居然可以隨心所欲地控制車輛的行駛速度。
白帽黑客Charlie Miller和Chris Valasek在2015年Defcon黑客大會上演示如何入侵汽車
史密斯認(rèn)為,這類精彩的表演充分表明他們已經(jīng)開始從“人類駕駛汽車”向“電腦控制汽車”邁進(jìn)了,這也是史密斯對汽車的未來出乎尋常樂觀的原因之一。史密斯解釋說:“當(dāng)今的汽車都還只是基于少數(shù)幾個傳感器在工作。你可以在很多商業(yè)汽車廣告中看到這樣的畫面:一輛車正在倒車或者泊車,它(通過攝像頭)”看見“路上有個小朋友,于是自動停下了。”
“此時,車輛只接受到一個輸入信號,內(nèi)容是:‘傳感器發(fā)現(xiàn)障礙物,請停車’。這時電腦的指令權(quán)重是大于駕駛員的。假如駕駛員說:‘我要車子繼續(xù)前進(jìn),給油?!囅到y(tǒng)不僅會忽視這樣的要求,更會反其道而行之?!怯衷鯓?,系統(tǒng)指示停車’。“
多少年來,這些信號全部都通過前文所述黑客入侵的那個基礎(chǔ)系統(tǒng)傳輸。傳輸?shù)穆窂浇凶鯟AN總線。用這種傳輸系統(tǒng)的結(jié)果是,一旦黑客能夠入侵這一系統(tǒng),剩下的工作就基本上是通過逆向工程找出每個信號是在什么時候發(fā)送的了(然后加以利用和模仿)。換言之,一旦系統(tǒng)被入侵,車輛就能被完全控制。如同一家汽車巨頭的汽車安全工程師所打趣的:“這個系統(tǒng)叫做‘能夠總線’(can在英文中原本的意思即為‘可以,能夠’)而不是‘不能總線’,意思就是說,一旦你能進(jìn)入到系統(tǒng)中,就沒有什么事不能做了?!?/p>
史密斯進(jìn)一步解釋,在黑客看來,如果采用單獨工作的傳感器,則傳輸?shù)男盘?事件更易被偽造,從而誘使車輛系統(tǒng)作出反應(yīng)。不過,自動駕駛汽車總體來講,更加智能。就像他說的:“自動駕駛汽車,尤其是全自動駕駛的,需要采用大量不同的傳感器?!?/p>
因為,一輛沒有人為干擾時能在不同外部條件和街道狀況下行駛的汽車,不會因為單一而粗略的探測信號而觸發(fā)其系統(tǒng)的反應(yīng)動作。比如說,如何區(qū)分道路上的一堆落葉和從自行車上摔下倒在路上的一個兒童?遇到前者可以安全駛過,遇到后者則不能。沒有一臺單一的傳感器能夠區(qū)分這兩者。
無人車感知系統(tǒng)對前方廣告車背部圖案的識別
“在無人駕駛研究領(lǐng)域,每個傳感器都是為解決另一個維度的傳感探測問題而存在的?!白詣玉{駛汽車測試公司Cognata的高層Danny Astmon這樣說。他詳細(xì)解釋道,自動駕駛汽車上的攝像頭曾被游行花車上的風(fēng)景圖所迷惑,也曾被汽車上貼著的自行車圖片誤導(dǎo)過。
“激光測距雷達(dá)(Light Detection and Ranging)不能識別玻璃的存在,雷達(dá)主要能探測金屬,而攝像頭很容易被圖片誤導(dǎo)。因此,在行業(yè)內(nèi)決定采用傳感器冗余,也即綜合傳感信號的方法來解決這個問題。但是,我們在這里提到每一個的極端情況有都提高了解決問題的門檻。“ Atsmon說。這種傳感信號的綜合利用不僅使車輛能更“清晰“地看到世界,也碰巧部分解決了前述的車輛安全問題。
“有意思的是,傳感器們彼此互不信任。“史密斯說。雷達(dá)傳感器不再能通過一個信號就讓汽車來個急剎車了,因為攝像頭和激光雷達(dá)很可能會糾正它的探測結(jié)果。如果想同時誤導(dǎo)所有的探測子系統(tǒng),僅靠假裝幾個信號是不夠的,你得模擬出一整個虛擬世界來。
未來當(dāng)然不會是沒有黑客的理想國。軟件是復(fù)雜的,問題是會發(fā)生的,黑客們也總會有方法偷偷繞過自動駕駛汽車的系統(tǒng)代碼,這些方法也許還會被叫做”黑客攻擊“,但有可能就不是入侵攻擊車輛,而是攻擊這個社會了。比如,想想那些被打印版的假停車標(biāo)識牌糊弄的人們,汽車可看不懂標(biāo)識牌哦。
但至少,坐在一輛被電腦控制的汽車?yán)锼坪醣茸诳此票晃覀冏约嚎刂频钠嚴(yán)锇踩?。對筆者來說,這百分之百正確,因為我不會開車。當(dāng)然,不論是更安全的汽車還是駕照,還是早弄到手為好。
來源:車云網(wǎng)
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