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| 本文作者: 靈火K | 2019-07-04 16:31 |
有一幫人,他們不用接觸你的車,即可遠程“黑”入整套車載系統(tǒng)。
有一幫人,馬斯克親筆寫信向其致謝,只因為他們“玩壞了”一臺特斯拉。
有一幫人,善于與時間賽跑,在自動駕駛的賽道上與死神(安全隱患)爭第一。
他們,就是騰訊安全科恩實驗室。
2016年9月21日,科恩實驗室正式宣布以「遠程無物理接觸」的方式成功破解了特斯拉汽車,這在全球尚屬首次。
期間,騰訊科恩實驗室針對特斯拉漏洞進行研究,他們使用了一輛 2014 款 Model S P85 進行安全研究,同時還在一位朋友剛購買的新款 Model S 75D 上進行復(fù)測,兩者均安裝了最新版本固件,證明該項研究可以影響特斯拉多款車型。
對于科恩實驗室而言,他們要做的不是亡羊補牢,而是提前預(yù)防,通過一些提前測試評估,去發(fā)現(xiàn)可能存在的安全問題,及時尋找解決問題的方案和途徑,從而提高安全性能。在安全領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)深耕多年的呂一平,對安全問題尤為敏感,也感觸良多。
時隔三年,這家最牛安全實驗室又將為我們解鎖哪些破解特斯拉的新姿勢呢?為了得到答案,宅宅和騰訊安全科恩實驗室總監(jiān)呂一平聊了聊。

回歸特斯拉Autopilot,深入聯(lián)網(wǎng)操控“腹地”
很多人提及汽車行業(yè),都會想到一個比較熱的詞叫“新四化”,即智能化,從level0到level5,實現(xiàn)完全的無人駕駛;網(wǎng)聯(lián)化,就是車要介入到互聯(lián)網(wǎng),重新定義汽車的產(chǎn)品屬性;新能源化,實現(xiàn)電動化;最后就是共享化??贫鲗嶒炇夷壳暗难芯恐攸c和前面兩個領(lǐng)域相關(guān)度比較高。
2016年科恩實驗室完成了特斯拉第一個HU的OS與整車車電架構(gòu)的信息安全研究,2017年完成特斯拉Model S以及新款的Model X上的研究,2018年完成對寶馬進行研究,研究成果覆蓋寶馬全系,并包括勞斯萊斯與MINI品牌。

因為只有特斯拉在量產(chǎn)車上比較廣泛地使用L2的高速輔助駕駛功能,2019年科恩更是投入到特斯拉的Autopilot信息安全相關(guān)研究領(lǐng)域,針對AI在汽車數(shù)字化上的新維度安全進行前沿研究。
雷鋒網(wǎng)了解到,呂一平的研究早已經(jīng)深入聯(lián)網(wǎng)操控的“腹地”。
“目前特斯拉主要通過3G、4G的網(wǎng)絡(luò)WIFI信道攻入。由于在特斯拉的車上有瀏覽器組件,車原本的中控系統(tǒng)是運行在一個瀏覽器的系統(tǒng)上面。把WIFI信道串接到瀏覽器上,然后我們又攻擊了其內(nèi)核,最后拿到系統(tǒng)的控制權(quán)限?!?/p>
一般來說,獲取了控制權(quán)限就等于是得到了該車的最高權(quán)限,完整控制整個中控平臺也就不再是遙不可及的一件事。
特斯拉的中控系統(tǒng)實際上是特斯拉車上網(wǎng)絡(luò)的一個從內(nèi)到外的核心節(jié)點,連著儀表的液晶屏、網(wǎng)關(guān)、APE自動駕駛的決策體系,打開中控平臺就實現(xiàn)了各個模塊之間的交互,以這個為基礎(chǔ),可以進一步去攻擊其他模塊。
簡單來說就是,從3G、4G或者WIFI打入到瀏覽器,再從瀏覽器打入到中控系統(tǒng)的內(nèi)核,在完全控制它之后逐步延伸,最后去攻擊車聯(lián)網(wǎng)關(guān)。如此操作下來,即便不攻擊網(wǎng)關(guān),直接攻擊APE同樣可實現(xiàn)對核心車聯(lián)網(wǎng)模式的控制,從而控制整輛車。
迷惑攝像頭,逆向算法構(gòu)造對抗樣本
“馬斯克說過,他相信特斯拉的全部傳感器件都可以通過裝載攝像頭來實現(xiàn)。或許這行得通,但它并不安全?!?/p>
對于特斯拉本身,其自動駕駛系統(tǒng)是通過攝像頭用視覺AI的模式來做一些環(huán)境感知、數(shù)據(jù)融合,最后完成一整套駕駛決策,這其中是有一個過程的。當(dāng)攝像頭對周圍的環(huán)境變化或者對行駛的變化做出一個感知之后,再把這些數(shù)據(jù)傳遞給決策系統(tǒng),最終做出自動駕駛決策。
以前在做網(wǎng)聯(lián)攻擊的時候,主要是通過3G、4G、WIFI,或者是藍牙、NFC的通訊信道,或者通過物理接觸模式,比如說通過USB或者是OBD口,從汽車另外一個診斷接口插進去能夠入侵到它的系統(tǒng)和通訊模塊,甚至往下攻擊,最后到車電網(wǎng)關(guān)。
在自動駕駛之后,呂一平帶領(lǐng)團隊研究出了一個新的路徑,研究對象是特斯拉的視覺感知系統(tǒng),該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源是特斯拉前擋風(fēng)玻璃上攝像頭采集的圖像,研究團隊通過軟件逆向分析等手段,理解該系統(tǒng)的工作原理。
視覺感知系統(tǒng)背后是一套深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,充分理解并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的信息可以構(gòu)造對抗樣本,這也就是AI算法的對抗樣本。
該樣本的構(gòu)造并不是通過對一萬或是更多的圖片進行測試,而是通過深度理解后去構(gòu)造模型,然后測試、微調(diào),再測試。這一過程最重要的并不是去生成樣本,而是對算法和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理解和研究,從而反向去構(gòu)造樣本,也就是反向逆推算法的過程。
呂一平稱,實際上,人工智能算法本身在一些高風(fēng)險的場景里是有一定風(fēng)險的,比如行車,對人身安全和生命安全都有一定的威脅,因而在對算法測試的過程中就需要格外的嚴謹,需要算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家不斷調(diào)整模型,然后去適應(yīng)對抗樣本,這是一個漫長而又艱難的過程。
車輛改道,縱向干擾識別道路障礙物
在自動駕駛中,單純依靠視覺也是不夠的,呂一平舉了一個非常直觀的例子,“如果一個人向前跑,朝著太陽的時候光線刺眼的話就看不清前面的路,這種情況下單純依靠視覺風(fēng)險就會比較高。但是如果有像蝙蝠一樣的毫米波雷達,就會發(fā)射超聲波形成反射,雖然看不見,但是有毫米波雷達的反饋得以讓蝙蝠知道障礙物所在之處?!?/p>
在這樣的思路下,要想感知和識別道路障礙物,就需要去干擾人工智能的視覺部分。對于傳統(tǒng)車輛,還需要查車的技術(shù)架構(gòu),可能僅僅干擾視覺還不夠,還需要去干擾其它的感知部分才能夠解決道路障礙物的問題。
以前,對人工智能算法和深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的研究都是在實驗室環(huán)境里做得比較多,并非在實際應(yīng)用場景下操作的。而現(xiàn)在,科恩實驗室用真實跑在路上的車做了這一研究。
接管控制權(quán),遙控手柄操控決策系統(tǒng)
在提到自動駕駛的過程中,呂一平向雷鋒網(wǎng)詳細解讀了這一過程。
自動駕駛體系主要是通過反射波等一些感應(yīng)模塊對周圍的環(huán)境有一個全面的感知。之后,系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)據(jù),當(dāng)這些數(shù)據(jù)融合在一起的時候形成一個模型,并有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)生成決策模塊,這些決策模塊不僅有數(shù)據(jù),還有判斷的邏輯,最終執(zhí)行一個有效的行駛判斷。在這一過程中,遙控手柄是可以完全控制自動駕駛決策系統(tǒng)。
“遙控手柄直接針對決策模塊去做入侵,Autopilot的自動駕駛決策模塊有中控模塊,在攻入中控系統(tǒng)以后,緊接著去攻擊APE模塊,所以這個路徑就通了,就是把我們原來的攻擊面延伸到了自動駕駛決策模塊,最后實現(xiàn)了完全控制?!眳我黄浇忉尩?。
這一過程跟感知無關(guān),在打通了中控、網(wǎng)關(guān)和APE之后,已經(jīng)實現(xiàn)了完全控制,可以任意操控特斯拉,這是一個純系統(tǒng)的操控,有沒有感知都是無所謂的。
這一技術(shù)實現(xiàn)了把車的駕駛權(quán)限從人交給了系統(tǒng),如果系統(tǒng)本身的安全性有問題的話,尤其是決策部分存在安全問題,就會直接影響駕駛安全,造成重大安全事故。
車企測評:測試標(biāo)準(zhǔn)+分數(shù)圖譜
對于一輛車安全性能的測試,呂一平表示要從多角度進行。
目前科恩的檢測項目已經(jīng)有300多項,形成一套通用的整車測試標(biāo)準(zhǔn),并且每個面向車企合作的項目都有一個詳細的測試過程。針對一些網(wǎng)聯(lián)模塊有對應(yīng)的測試項目,由項目合作人統(tǒng)籌規(guī)劃,分解具體工作給營業(yè)員實際分析測試。
最近,科恩實驗室又制定出了一套打分機制,形成一個圖譜對標(biāo)其他車企。
通過不同的維度,針對測試評分,與其他同行匿名比對,從而發(fā)現(xiàn)自身存在的缺陷和問題。但是安全本身是一個很難量化衡量的,這些打分和測評機制更多的是幫助這些車企更好地去改進,幫助他們及時發(fā)掘需要進一步投入的方向。
呂一平告訴雷鋒網(wǎng),在未來的兩年里,科恩將不斷拓展輸出能力的方向,將會在更多重要的安全領(lǐng)域得到展現(xiàn),打造出一款無形卻可以被感知,隱藏卻可以被召喚,看不見卻廣為人知的產(chǎn)品,成為守護在更多人的身邊 “防護盾”。網(wǎng)網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
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