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講演抄録/キーワード
講演名 2020-07-21 10:50
LiDAR-based SLAMにおける姿勢推定のためのICPアルゴリズムに対する敵対的スキャン生成攻撃
吉田康太藤野 毅立命館大ISEC2020-26 SITE2020-23 BioX2020-29 HWS2020-19 ICSS2020-13 EMM2020-23
抄録 (和) 自動運転車をはじめとした自律移動を行うロボットは,様々なセンサを用いて外界の情報を得ることで制御を行っている.一方,センサの物理的特性を利用して測定値を騙す攻撃が提案されており,自律移動ロボットに対する大きな脅威となっている.特に最近では,センサ情報を利用する後段の制御アルゴリズムを考慮した,センサ取得値の物理的改ざん攻撃が大きな脅威となっている.本稿では,LiDAR-based SLAMアルゴリズムを対象に,生成される地図やポーズグラフを改ざんする新たな攻撃手法を提案する.提案手法では,SLAMにおける姿勢推定アルゴリズムであるiterative closest point (ICP)法を騙すようなLiDARの入力改ざん値を計算する.この結果,誤った姿勢がポーズグラフに登録されるため,実際とは異なる移動経路を元に地図が生成されることになる.実験では,勾配法を用いて攻撃者の設定した姿勢におけるICPの評価値が最小になるようスキャンを改ざんすることで,物理的な測距値改ざん攻撃にかかるコストを最小限に抑えることができたことを報告する. 
(英) An autonomous robot is controlled on physical information acquired by various sensors. Some physical attacks are proposed on these sensors for tampering the observed value and these attacks are a threat to autonomous robots. Recently, sensor spoofing attacks with considering control algorithm become large threats. In this paper, we propose a new attack against the LiDAR-based SLAM algorithm. The attack tampers generated map and pose graph by adversarial LiDAR scan. The adversary calculates a falsification amount for deceiving iterative closest point (ICP) algorithm which is used for pose estimation, and physically injects spoofed distance against LiDAR. The falsification amount is calculated by gradient descent against a cost function from the ICP algorithm. The SLAM algorithm generates the map from the wrong movement path estimated by the ICP algorithm. The result of our experiment shows that the adversary can tamper the map by minimal physical spoofing attack.
キーワード (和) SLAM / Adversarial examples / 計測セキュリティ / LiDAR / / / /  
(英) SLAM / Adversarial examples / Instrumentation Security / LiDAR / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 115, HWS2020-19, pp. 81-86, 2020年7月.
資料番号 HWS2020-19 
発行日 2020-07-13 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード ISEC2020-26 SITE2020-23 BioX2020-29 HWS2020-19 ICSS2020-13 EMM2020-23

研究会情報
研究会 SITE ISEC HWS EMM BioX IPSJ-CSEC IPSJ-SPT ICSS 
開催期間 2020-07-20 - 2020-07-21 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) セキュリティ、一般 
テーマ(英) Security, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 HWS 
会議コード 2020-07-SITE-ISEC-HWS-EMM-BioX-CSEC-SPT-ICSS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) LiDAR-based SLAMにおける姿勢推定のためのICPアルゴリズムに対する敵対的スキャン生成攻撃 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Adversarial scan attack against ICP algorithm for pose estimation on LiDAR-based SLAM 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) SLAM / SLAM  
キーワード(2)(和/英) Adversarial examples / Adversarial examples  
キーワード(3)(和/英) 計測セキュリティ / Instrumentation Security  
キーワード(4)(和/英) LiDAR / LiDAR  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 吉田 康太 / Kota Yoshida / ヨシダ コウタ
第1著者 所属(和/英) 立命館大学 (略称: 立命館大)
Ritsumeikan University (略称: Ritsumeikan Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤野 毅 / Takeshi Fujino / フジノ タケシ
第2著者 所属(和/英) 立命館大学 (略称: 立命館大)
Ritsumeikan University (略称: Ritsumeikan Univ.)
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講演者
発表日時 2020-07-21 10:50:00 
発表時間 25 
申込先研究会 HWS 
資料番号 IEICE-ISEC2020-26,IEICE-SITE2020-23,IEICE-BioX2020-29,IEICE-HWS2020-19,IEICE-ICSS2020-13,IEICE-EMM2020-23 
巻番号(vol) IEICE-120 
号番号(no) no.112(ISEC), no.113(SITE), no.114(BioX), no.115(HWS), no.116(ICSS), no.117(EMM) 
ページ範囲 pp.81-86 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-ISEC-2020-07-13,IEICE-SITE-2020-07-13,IEICE-BioX-2020-07-13,IEICE-HWS-2020-07-13,IEICE-ICSS-2020-07-13,IEICE-EMM-2020-07-13 


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