| 講演名 | 2021-03-02 慣性計測装置に対する共振誘発攻撃の評価 南澤 勇太(早大), 飯島 涼(早大), 森 達哉(早大/NICT), |
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| 抄録(和) | 自律的に走行する自動運転車，ドローン，ロボット等が現在の位置や姿勢を推定する手法として，自己位置推定と呼ばれる技術がある．自己位置推定は自動運転にも利用されており，自動運転における物体認識や経路計画などの機能は自己位置推定の結果に基づいて動作するため，重要な技術である．自己位置推定には，慣性計測装置 (inertial measurement unit: IMU) ，GNSS，LiDARといった様々なセンサやシステムが利用されている．本論文は，自己位置推定を実現する技術群の内，特にIMUに焦点を当て，IMUを構成するセンサに対して共振誘発攻撃による意図的なノイズを印加した際に，自己位置推定が受ける影響を評価する．MATLAB による IMUの動作を忠実に実装したシミュレーション実験の結果，加速度センサに対し，向心力方向にノイズを印加した時に最も誤差が増大すること，ランダムノイズより定数ノイズの方が誤差が大きくなることを示した．また，ジャイロセンサに対し，車両のxy平面における向きにノイズを印加した時に最も誤差が増大することを示した．これらの結果は，IMU に対する共振誘発攻撃の有効性を示唆するものである．共振誘発攻撃が成立するリスクを明らかにした． |
| 抄録(英) | Self-localization is a technique for estimating the current position and orientation of self-driving cars, drones, robots, and other autonomous vehicles. It is an important technology because functions such as object recognition and route planning adopted by the self-driving systems are dependent on the results of self-localization. Various sensors and systems such as inertial measurement unit (IMU), GNSS, and LiDAR are used for self-localization. This paper focuses on the IMU, which is one the key technologies for self-localization, and evaluates the impact on self-localization when intentional noise is applied to the IMU's sensors by resonance-induced attacks. The results of simulation experiments using MATLAB, which accurately implement the behavior of the IMU, demonstrate that the error increases the most when noise is applied to the accelerometer in the direction of the centripetal force, and that the error is larger with constant noise than with random noise. It was also demonstrated that the error increased the most when noise was applied to the gyro sensor in the direction of yaw rotation. These results suggest the effectiveness of resonance-induced attacks on the IMU. |
| キーワード(和) | 自己位置推定 / 慣性計測装置 / 共振攻撃 / センサ |
| キーワード(英) | Self-Localization / Inertial measurement unit / resonance attack / sensor |
| 資料番号 | ICSS2020-52 |
| 発行日 | 2021-02-22 (ICSS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICSS / IPSJ-SPT |
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| 開催期間 | 2021/3/1(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催（ハイブリッド開催から変更） |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | セキュリティ、トラスト、一般 |
| テーマ（英） | Security, Trust, etc. |
| 委員長氏名（和） | 高倉 弘喜(NII) |
| 委員長氏名（英） | Hiroki Takakura(NII) |
| 副委員長氏名（和） | 吉岡 克成(横浜国大) / 神谷 和憲(NTT) |
| 副委員長氏名（英） | Katsunari Yoshioka(Yokohama National Univ.) / Kazunori Kamiya(NTT) |
| 幹事氏名（和） | 笠間 貴弘(NICT) / 山田 明(KDDI labs.) |
| 幹事氏名（英） | Takahiro Kasama(NICT) / Akira Yamada(KDDI labs.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 木藤 圭亮(三菱電機) / 山内 利宏(岡山大) |
| 幹事補佐氏名（英） | 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 Information and Communication System Security / Special Interest Group on Security Psychology and Trust |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 慣性計測装置に対する共振誘発攻撃の評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Evaluation of resonance-induced attacks on inertial measurement unit |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 自己位置推定 / Self-Localization |
| キーワード(2)（和/英） | 慣性計測装置 / Inertial measurement unit |
| キーワード(3)（和/英） | 共振攻撃 / resonance attack |
| キーワード(4)（和/英） | センサ / sensor |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 南澤 勇太 / Yuta Minamisawa |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 早稲田大学(略称：早大) Waseda University(略称：Waseda Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 飯島 涼 / Ryo Iijima |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 早稲田大学(略称：早大) Waseda University(略称：Waseda Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 森 達哉 / Tatsuya Mori |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 早稲田大学/情報通信研究機構(略称：早大/NICT) Waseda University/National Institute of Information and Communications(略称：Waseda Univ./NICT) |
| 発表年月日 | 2021-03-02 |
| 資料番号 | ICSS2020-52 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | ICSS-384 |
| ページ範囲 | pp.154-159(ICSS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-02-22 (ICSS) |