[JAWS-Security 09 Tokyo] Cloud Solution for management and observation vehicle

JAWS-Security 第9回で登壇させて頂くスライドになります。
公開版のため一部発表スライドと異なります。

Transcript

1. JAWS-UG × Security 09 @Tokyo @_tokina23 ひみつ(tokina) 2018/05 自動車監視/管理のための クラウドソリューション＋α 0
2.  所属：電気通信大学大学院入学 (広島市立大学卒)  情報ネットワークを専攻  某N社に入社予定（現在検討中）  研究：LoRaWAN(IoT向けネットワーク)について  かつては自動車セキュリティの研究に従事  すきなもの：Raspberry Pi, AWS, 自動車セキュリティ, IoTなど  AWS歴：1年弱の新米  昨年度AWS様のインターンシップに参加  SecHack365 ‘17にてAWSを活用した自動車監視/管理のプラットフォーム のプロトタイプの作成を担当 簡単に自己紹介します 1 @_tokina23 (ひみつさん)
3.  あいさつ  @Typhon666_deathさん、お誘いいただきありがとうございました  お手柔らかにお願いします♂️  今日はなすこと  パブリッククラウド技術(AWS)を活用した自動車の監視/管理システム のプロトタイプを作成した話  何をするもの？  自動車の様々な運転情報を取得、異常・サイバー攻撃を検知  可視化も提供します（＋α）  今回の“セキュリティ”要素は です はじめに 2 自動車セキュリティ
4.  なぜやるのか？  プロトタイプと全体概要  車載器（自動車に搭載するデバイス）  AWSを活用したデータ収集プラットフォームと可視化  “ユーザフレンドリー”な監視ツール  運転評価システム  まとめと今後 Agenda 3
5. なぜ？ 4  自動運転社会の実現のために多くのドライバーの運転情報を集め なければいけない！ クラウドを利用して優秀なドライバの運転情報を収集  今後“つながるクルマ”が増えてくると同時に自動車への様々な 攻撃可能性が増えてくる！ 可視化で自動車セキュリティに触れてもらい、危険性を実感
6.  最近よく聞く自動車セキュリティ  ナビ（インフォテインメント）  携帯回線, WiFi, Bluetooth  USB端子, CD/DVD, Audio,  OBD2ポート（CAN）  診断用端子  キーフォブ  コンピュータ(ECU) 幅広い自動車セキュリティ 5 影響・範囲
7.  誰が誰にサービスを提供する？  提供者：メーカー、保険会社  サービスを提供される人：提供者、ユーザ (ドライバー)  どんなサービスを？  自動車を一括で管理・監視できるプラットフォーム  運転評価、自動車の状態を可視化するプラットフォーム  安全×快適なカーライフを実現するために  危険を察知したらユーザへ通知する！  優秀なドライバーのデータ（＝教師データ）を探すため運転を評価！ プロトタイプ 6 車の情報をクラウドに集約、 さらにそれを活用したサービスを提供！
8. プロトタイプのイメージと分担 7 Internet 分析 評価 視覚化 @_tokina23 @Balius1064 @kiyoooo44 @o_hi_rangosta @o_hi_rangosta @o_hi_rangosta: M1 @Balius1064: M1 @kiyoooo44: 高専4年
9.  車載器の概要  セキュアに車載データをクラウドへ送信するデバイス  車載器の実装 自動車に載せるデバイス(車載器) 8 Raspberry Pi 位置情報 Raspberry Piで実現 CAN通信 PiCAN・OBD-II ケーブルを用いて CAN通信を取得 GPS Module CAN Interface SORACOM Dongle 開発した実際の車載器 GPSモジュールで 位置情報を取得 SORACOM専用回線で データを送信
10. 監視/管理と運転評価に必要なデータを集めたい 車のリアルタイムな状況を表すデータ  車種, イグニッション, 速度, エンジン, 緯度経度, ハンドル舵角, 車内部のネットワークの使用帯域（混雑度） ブレーキ＋ハンドルに関する時刻データ  急ブレーキや急ハンドルの評価のため 車からクラウドへ送る車載データ 9
11. 10 Internet 分析 評価 視覚化 @Balius1064 @kiyoooo44 @o_hi_rangosta @_tokina23
12. AWSを活用したシステムアーキテクチャ 11 車載器 Lambda (Python2.7) S3(Storage) Kinesis Stream Elasticsearch Service 実車データ Cognito+IAM(STS) EC2(Server) (Flask) SNS Lambda Credential 運転 評価 Lambda ユーザー IFTTT 可視化 通知 管理者 可視化 異常検知 ７種類の可視化
13. 12 速度・回転数 密度マップ ステアリング 速度・回転数ヒートマップ サービス管理者向け可視化サービス
14. 密度マップ(自動車一台のみの例) 13 USJ コスモスクエア (スタート地点) 送信回数が多い＝色が濃い つまり 止まっている時間が長い 自動車が密集している地域を視覚化
15. 14 回転数 速度 大 大 小 小 異常値をすぐに見つけることが出来る 速度・回転数ヒートマップ 個人の特徴を視覚化
16. 15 速度と回転数 ハンドル舵角 速度と回転数、ハンドル舵角 速度や回転数の 異常値を検知 ハンドルを右に 切っている
17. 16 ユーザ毎のメッセージ数 エラーメッセージ数 CAN使用帯域 車種情報 CAN使用帯域とメッセージ量 帯域異常(DoS攻撃)を検知 メッセージが多いほど表示も大きく →現状を簡単に確認
18. 通知サービスについて 17
19. 18 Internet 分析 評価 視覚化 @Balius1064 @kiyoooo44 @o_hi_rangosta @kiyoooo44 @_tokina23
20.  一般ユーザに向けた“わかりやすい” 自動車状態の監視ツール  一般ユーザーの“疑問点”  自動車の中のネットワークって？  攻撃が起きるとどうなる？ 視覚化で解決 19 “ユーザフレンドリー”な監視ツール S3(Storage) Cognito+IAM(STS) Credential AWS SDK
21.  車載ネットワークの直感的なイメージ  攻撃/機器の故障による異常の警告 リアルタイム可視化 20 データをオブジェクト化 ＋色分け 警告マーク＋ブザー音 データログ 車種
22. 実際の動作の様子 21
23. 22 Internet 分析 評価 視覚化 @Balius1064 @kiyoooo44 @o_hi_rangosta @Balius1064 @_tokina23
24.  自動運転を実現し、安全×快適な運転のための 教師となるデータを収集したい  データを誰が活用する？  提供者：メーカー、保険会社  サービスを提供される人：提供者、ユーザ (ドライバ)  運転評価の方式（減点方式）  急加速、急停止：重み２  回転数：重み２  ハンドル操作：重み１ 今回は大阪回での運転情報ログを検証、評価 23 S3(Storage) EC2(WebServer) (Python2;boto, 3;Flask) 運転評価 boto3 WebBrowser 優秀なドライバを探すための運転評価
25. 24 検証対象の自動車
26. 検証ルート(大阪) 長い直線 交差点 交差点 スタート・ゴール 25 必要な状況を含んだ経路で検証
27. 26 ルート＠大阪回（検証の様子）
28. 運転評価結果 トレーナー(41歳男性) @_tokina23 @Balius1064 トレーニー(23歳男性) 27
29.  自動運転社会のためのプロトタイプを開発  自動車を一括で管理・監視できるプラットフォーム  運転評価、自動車の状態を可視化するプラットフォーム  ２つの可視化を提供  Elasticsearch(Kibana)で管理者向けに様々な可視化  Unityで自動車の情報をユーザ向けに可視化  収集した運転データを基に運転評価  優秀なドライバーの運転情報の収集に利用 まとめ 28
30.  ビジネスに展開？  特に現在は考えていません  類似のサービスに対して、自動車セキュリティ＋αで教育や 保険会社などとの連携が可能  技術的な課題  プロトタイプの仕組みではスケーラビリティやセキュリティを意識した システムへと作り直す必要がある  LBをEC2の管理へ導入、評価システムへの認証の導入  運転評価、攻撃分析に機械学習or深層学習を導入  GoogleHomeといった音声操作デバイスとの連携 今後どうしよう？ 29
31. ご清聴ありがとうございました
32. 補足資料 31
33. 32 おまけ 合計 $71.52
34. 検知を行う部分のソースコード（Lambda; Python2.7) 33 今回は値を静的に指定 SNS(通知)をキック
35.  Tumblrに動画をアップロードしています  管理者向けの可視化の動画もあります  SecHack365のあとがき  AWSのアーキテクチャの変遷についても掲載しています 関連リンク 34 https://www.tumblr.com/blog/himitu23 http://tokina.hatenadiary.jp/entry/2018/04/11/164443