Hoe u geautomatiseerde elektrische voertuigen veilig kunt houden

Het is lastig om je social media-account te laten hacken. Het hacken van uw creditcardaccount kan verwoestend zijn. Het hacken van uw nieuwe elektrische auto kan rampzalig zijn.

Naarmate de overgang naar geautomatiseerde elektrische auto’s versnelt, is de bescherming van de cyberbeveiliging van deze voertuigen urgent geworden. Daarom identificeren onderzoekers van de Universiteit van Georgia zwakke punten die de veiligheid en efficiëntie van dergelijke voertuigen kunnen bedreigen. In een nieuw artikel gepubliceerd in de IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, een door UGA geleid team de eerste uitgebreide studie verricht naar cyberfysieke beveiliging van aandrijflijnsystemen in verbonden en geautomatiseerde elektrische voertuigen, of CAEV’s.

“De resultaten hier zullen richtlijnen opleveren voor fabrikanten om betere technologieën tegen cyberaanvallen te ontwikkelen”, zegt hoofdauteur Jin Ye, assistent-professor elektrotechniek en directeur van het Intelligent Power Electronics and Electric Machines Laboratory. “Omdat ze betere en veiligere voertuigen ontwerpen, moeten de fabrikanten met die aspecten rekening houden.”

Veiligheidsproblemen stonden al lang op de voorgrond tijdens de opkomst van CAEV’s. Een recente fatale afloop crash in Texas heeft die zorgen alleen maar vergroot.

Voor deze studie onderzochten de onderzoekers kwetsbaarheden voor cyberaanvallen gericht op doelen variërend van energie-efficiëntie tot veiligheid, en leverden ze een architectuur voor de volgende generatie vermogenselektronicasystemen.

Beveiligingsstudies van voertuigen met interne verbrandingsmotor hebben geen betrekking op aandrijflijnsystemen in CAEV’s, die bestaan ​​uit meerdere complexe en geïntegreerde cyberfysieke systemen die monitoring en controle vereisen om de veiligheid te garanderen en een hoge efficiëntie te behouden, aldus Ye. Bovendien stelt de toenemende connectiviteit tussen CAEV’s, laadstations en smart grids CAEV’s bloot aan cyberdreigingen die niet bestaan ​​voor interne verbrandingsmotoren.

Hoewel technologie zoals adaptieve cruisecontrol en andere auto-assist-functies de rijveiligheid, het comfort en de energie-efficiëntie aanzienlijk kunnen verbeteren, opent de integratie van dergelijke regeleenheden in een netwerkinfrastructuur een deur naar zorgen over cyberbeveiliging. Infotainmentsystemen in de auto, die worden gebruikt om de bestuurder en de passagiers entertainment en nuttige informatie te bezorgen via audio- / video-interfaces, aanraakschermen, knoppenpanelen en spraakopdrachten, zijn een belangrijk doelwit voor aanvallers, waardoor ze zowel de veiligheid als kritische en niet-veiligheidsfuncties.

Evenzo, omdat elektrische voertuigen op het elektriciteitsnet worden aangesloten om batterijen op te laden, zijn ze kwetsbaarder voor cyberaanvallen dan conventionele voertuigen met verbrandingsmotor. Via een laadstation kan een aanvaller de voertuigcontrolesystemen omzeilen, wat kan leiden tot levensbedreigende gevolgen zoals remmen uitschakelen, koplampen uitschakelen of het sturen overnemen.

“Elektrische voertuigen zullen op veel verschillende infrastructuren worden aangesloten, dus die verbindingen zullen ook cyberaanvalproblemen veroorzaken”, zei Ye.

Cyberaanvallen kunnen ook de efficiëntie van elektrische voertuigen aanzienlijk verminderen, waardoor het vermogen en de levensduur van de batterij sneller verslechteren, waardoor de tijd en afstand tussen het opladen wordt verkort. Hoogopgeleide aanvallers kunnen mogelijk ernstige schade aanrichten, zoals het verminderen van de batterijcapaciteit en het energieverbruik met wel 50 procent, met behulp van geavanceerde methoden die nauwelijks door de menselijke bestuurder kunnen worden gedetecteerd.

“Als er een cyberaanval plaatsvindt, zie je een aantal slechte signalen: snelheid en acceleratie van voertuigen zullen worden beschadigd, waardoor veiligheids- en functionaliteitsproblemen ontstaan”, zei Ye. “Of het kan problemen veroorzaken in energiebeheersystemen. De efficiëntie van elektrische voertuigen zal afnemen en de batterijen zullen waarschijnlijk binnen zeer korte tijd leeg raken. Alle signalen die we hebben bestudeerd, zullen een negatieve invloed hebben op de veiligheid.”

Veiligheidsrichtlijnen voor elektrische voertuigen

Ye heeft een reeks artikelen geschreven over cyberfysieke beveiliging in elektrische voertuigen voor het Institute of Electrical and Electronics Engineers, waarvan er al twee zijn gepubliceerd in april en mei. IEEE-transacties tijdschriften. Haar opkomende studies kunnen autofabrikanten en ingenieurs in staat stellen een cyberbeveiligingssysteem in de eerste fase te ontwikkelen. Ze stelt een aantal basistechnieken voor om moderne voertuigen te beschermen tegen cyberaanvallen:

• Veilige diagnostische poort aan boord
• Betere firewall
• Betrouwbare hardware
• Veilige software-updates
• Penetratietesten
• Code beoordelingen

Het belangrijkste is dat Ye voorstelt een monitoringsysteem voor cyberbeveiliging te ontwikkelen om cyberaanvallen op te sporen, te lokaliseren, te diagnosticeren en te beperken.

“Hoewel het onderzoek naar cyberbeveiliging van voertuigen nog in de kinderschoenen staat en het monitoringsysteem het systeem niet direct naar een veiligheidsregio kan herstellen, kan het de bestuurder waarschuwen om tijdig te reageren”, zei Ye. “Zodra een cyberaanval is vastgesteld, kan de bestuurder de auto stoppen om verdere schade te voorkomen.”