| 講演名 | 2020-07-21 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(立命館大), 藤野 毅(立命館大), |
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| 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． |
| 抄録(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 |
| キーワード(英) | SLAM / Adversarial examples / Instrumentation Security / LiDAR |
| 資料番号 | ISEC2020-26,SITE2020-23,BioX2020-29,HWS2020-19,ICSS2020-13,EMM2020-23 |
| 発行日 | 2020-07-13 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SITE / ISEC / HWS / EMM / BioX / IPSJ-CSEC / IPSJ-SPT / ICSS |
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| 開催期間 | 2020/7/20(から2日開催) |
| 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. |
| 委員長氏名（和） | 小川 賢(神戸学院大) / 廣瀬 勝一(福井大) / 池田 誠(東大) / 川村 正樹(山口大) / 大塚 玲(産総研) / / / 高倉 弘喜(NII) |
| 委員長氏名（英） | Masaru Ogawa(Kobe Gakuin Univ.) / Shoichi Hirose(Univ. of Fukui) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / Masaki Kawamura(Yamaguchi Univ.) / Akira Otsuka(AIST) / / / Hiroki Takakura(NII) |
| 副委員長氏名（和） | 大谷 卓史(吉備国際大) / 辰己 丈夫(放送大) / 伊豆 哲也(富士通研) / 國廣 昇(東大) / 島崎 靖久(ルネサスエレクトロニクス) / 永田 真(神戸大) / 岩田 基(阪府大) / 藤吉 正明(都立大) / 青木 隆浩(富士通研) / 市野 将嗣(電通大) / / / 吉岡 克成(横浜国大) / 神谷 和憲(NTT) |
| 副委員長氏名（英） | Takushi Otani(Kibi International Univ.) / Takeo Tatsumi(Open Univ. of Japan) / Tetsuya Izu(Fujitsu Labs.) / Noboru Kunihiro(Univ. of Tokyo) / Yasuhisa Shimazaki(Renesas Electronics) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Motoi Iwata(Osaka Prefecture Univ.) / Masaaki Fujiyoshi(Tokyo Metropolitan Univ.) / Takahiro Aoki(Fujitsu Labs.) / Masatsugu Ichino(Univ. of Electro-Comm.) / / / Katsunari Yoshioka(Yokohama National Univ.) / Kazunori Kamiya(NTT) |
| 幹事氏名（和） | 加藤 尚徳(KDDI総合研究所) / 吉永 敦征(山口県立大) / 面 和成(筑波大) / 山本 大(富士通研) / 小野 貴継(九大) / 高橋 順子(NTT) / 稲村 勝樹(東京電機大) / 河野 和宏(関西大) / 高田 直幸(セコム) / 奥井 宣広(KDDI総合研究所) / / / 笠間 貴弘(NICT) / 山田 明(KDDI labs.) |
| 幹事氏名（英） | Hisanori Kato(KDDI Research) / Nobuyuki Yoshinaga(Yamaguchi Pref Univ.) / Kazunari Omote(Tsukuba Univ.) / Dai Yamamoto(Fujitsu Labs.) / Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Junko Takahashi(NTT) / Masaki Inamura(Tokyo Denki Univ.) / Kazuhiro Kono(Kansai Univ.) / Naoyuki Takada(SECOM) / Norihiko Okui(KDDI Research) / / / Takahiro Kasama(NICT) / Akira Yamada(KDDI labs.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 鈴木 大助(北陸大) / 藤井 秀之(NRIセキュアテクノロジー) / 米山 一樹(茨城大) / / 長谷川 まどか(宇都宮大) / 吉田 真紀(NICT) / 佐野 恵美子(三菱電機) / 早坂 昭裕(NEC) / / / 木藤 圭亮(三菱電機) / 山内 利宏(岡山大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Daisuke Suzuki(Hokuriku Univ.) / Hideyuki Fujii(NRI-Secure) / Kazuki Yoneyama(Ibaraki Univ.) / / Madoka Hasegawa(Utsunomiya Univ.) / Maki Yoshida(NICT) / Emiko Sano(MitsubishiElectric) / Akihiro Hayasaka(NEC) / / / Keisuke Kito(Mitsubishi Electric) / Toshihiro Yamauchi(Okayama Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Social Implications of Technology and Information Ethics / Technical Committee on Information Security / Technical Committee on Hardware Security / Technical Committee on Enriched MultiMedia / Technical Committee on Biometrics / Special Interest Group on Computer Security / Special Interest Group on Security Psychology and Trust / Technical Committee on Information and Communication System Security |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 吉田 康太 / Kota Yoshida |
| 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） | 藤野 毅 / Takeshi Fujino |
| 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.) |
| 発表年月日 | 2020-07-21 |
| 資料番号 | ISEC2020-26,SITE2020-23,BioX2020-29,HWS2020-19,ICSS2020-13,EMM2020-23 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | ISEC-112,SITE-113,BioX-114,HWS-115,ICSS-116,EMM-117 |
| ページ範囲 | pp.81-86(ISEC), pp.81-86(SITE), pp.81-86(BioX), pp.81-86(HWS), pp.81-86(ICSS), pp.81-86(EMM), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-07-13 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |