アナログ信号による脅威を検知・規制するセキュリティフレームワークの提案と検証

飯島, 涼, 竹久, 達也, 森, 達哉

サイバーフィジカルシステム (CPS) を標的とした，悪意のあるアナログ信号を制御するためのセキュリティフレームワーク「Cyber-Physical　Firewall(CPFW)」を開発した．本フレームワークにより，悪意のあるアナログ信号を利用した，CPS 機器に対する攻撃を，ファイアウォールと同様の仕組みで検知・規制することが可能となる．本論文では，CPFW フレームワークの要件・基本仕様を定義した後，フレームワークに基づくプロトタイプを作成した．また，過去の論文で提案されている，3 つの攻撃に対して，プロトタイプを用いてケーススタディを実施し，複数の脅威に対して対策が可能であることを明らかにした．

This work developed a new security framework, which provides a generic and flexible access control mechanism for regulating the malicious analog signals that target cyber-physical system (CPS) devices. This framework enables the defeat of various attacks that make use of malicious analog signals against CPS devices; e.g., stealth voice command injection attack using ultrasonic waves or adversarial examples, or attacks to crash drones in flight using malicious sound waves. Based on relevant previously reported findings, we first defined the requirements and design specifications of the framework. Then, we built a prototype of the framework and demonstrated its feasibility through extensive performance evaluations and case-study experiments using three real-world attacks; DolphinAttack, audio adversarial examples, and WALNUT.

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