2020 Fiscal Year Research-status Report
Security-aware optimization design for in-vehicle network with guaranteed real-time requirement
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19K11920
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
曾 剛 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (90456632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉地 亮 名古屋大学, 情報学研究科, 特任准教授 (10568059)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | in-vehicle network / controller area network / security measure / real-time system / optimization design |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、複雑な制御系車載ネットワーク（IVN）を対象に、セキュリティ要求とリアルタイム性を考慮したIVNの時間解析手法とIVNの最適化設計手法の開発を目標としており、(1)IVN のセキュリティ要求分析とその強化技術の開発、(2)セキュリティを考慮したIVNの最適化設計手法、(3)セキュリティ強化策によるIVNのリアルタイム性への影響と対策、の3つのお主なテーマから構成されている。
テーマ(1)については、まず、セキュリティテストの効率を向上するための自動テスト生成方法を提案した。形式化された機能要件からのテストシナリオ生成方法を提案したと共に、外部攻撃によって危険な状態につながるテストシナリオも自動的に生成される方法を提案した。次に、車載制御システム向けプロトコルSOME/IPの脅威と保護手法を分析し、その中でリアルタイム性の担保や実現性が難しいという課題が明らかにした。最後に、CANネットワークにおける攻撃手法のリスク分類と車載侵入検知（IDS）アルゴリズムの適性評価を行った。
テーマ(2)については、まず、IVNのCAN FDネットワークの拡張性をモデル化した。次に、IVNにおける帯域最小化と拡張性の最大化問題を定式化し、混合整数線形計画法と焼きなまし法を提案したことで、セキュリティの拡張性を考慮したIVNの帯域最小化設計手法を実現した。
テーマ(3)については、まず、Hardware security module(HSM) のあるECUのメッセージ送受信プロセスをモデル化し、その上、CAN FDメッセージ送受信の最悪レスポンス時間（WCRT）を解析した。この解析によって、HSMによるIVNのリアルタイム性への影響が明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
テーマ(1)IVNのセキュリティ要求分析とその強化技術の開発については、査読付き国際会議で1件、国内研究会で2件の発表を行った。テーマ(2) セキュリティを考慮したIVNの最適化設計手法については、査読つきIEEEの英語トップ論文誌で１編の論文を公表した。テーマ(3)セキュリティ強化策によるIVNのリアルタイム性への影響と対策については、現在査読つきIEEEの英語論文誌へ１編の論文を投稿中である。(1)～(3)のテーマによって進捗状況に差があるが、プロジェクト全体として、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今までの研究成果を踏まえて、計画通りに進める予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響で、論文発表に関する掲載費と旅費の支出は、当初の計画より少なかった。
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