➤   A kedvezményezett neve: INVENTURE Kft.

➤   A projekt címe: „Vehicle Cyber Guard - Primer és szekunder kutatásieredményeken alapuló járműinformatikai biztonsági eszközök prototípusánakfejlesztés”

➤     A szerződött támogatás összege: a teljestámogatás összege: 250 176 300 (kettőszázötvenmillió-egyszázhetvenhatezer-háromszáz)Ft, ebből az INVENTURE Kft.-t megillető támogatás összege: 76 100 300 (hetvenhatmillió-egyszázezer-háromszáz)Ft

➤   A támogatás mértéke: 69.05%

➤    A projekt tervezett befejezési dátuma: 2019-05-09

➤   A projekt azonosító száma:GINOP-2.1.1-15-2015-00393

A projekt tartalmának bemutatása:

Az IKT rendkívül rövid idő alatt a gazdaság egyik legjelentősebb ágazatává vált, az informatika mindennapi életre, más ágazatok fejlődésére gyakorolt hatása megkérdőjelezhetetlen. A fenti megállapítás alól az egyre magasabb társadalmi elvárásoknak és fogyasztói nyomásnak kitett, technológia-orientált járműipar sem képez kivételt, az IKT fejlesztések a járművekben is egyre inkább teret nyernek. Az informatika az eszközök, rendszerek összekapcsolása révén a járművek üzemeltetése, a közlekedés szervezése, a személy- és áruszállítási, logisztikai feladatok hatékonyságnövelése területén is új távlatokat nyitott. A részben vagy egészben IKT technológiák által vezérelt, felügyelt, többletfunkcionalitással, új minőséggel, képességekkel felruházott járművek, az azokba integrált infokommunikációs és telematikai eszközök, a külső eszközök illesztését biztosító interfészek, a járművek és a kapcsolódó rendszerek hálózatba kötése, az ITS (intelligent transport system) infrastuktúrával való összekapcsolása azonban veszélyeket, sebezhetőségeket is hordoznak. Kutatások igazolják, hogy a modern gépjárművek nem immunisak az IT alapú (kiber) támadásokra. Ezen támadások “távoliak” (közvetlen fizikai hozzáférést nem igénylőek), vagy “lokálisak” (közvetlen fizikai hozzáférést igénylőek) egyaránt lehetnek, támadhatják a járművek infokommunikációs (infotainment), telematikai funkciókat támogató, illetve üzemkritikus (jármű)informatikai rendszereit is. Távoli (remote) támadás esetén a támadó valamilyen (többnyire vezeték nélküli) interfészen keresztül, az ECU szoftver/firmware rétegében található implementációs hibát kihasználva kompromittál egy ECU-t (elektronikus vezérlő egységet), majd erről az ECU-ról rosszindulatú CAN üzeneteket küld, melyek más ECU-k (akár a motorvezérlő egység központi egysége) működését befolyásolják. A támadást segíti a CAN adatkapcsolatok multi-master felépítése és trust modellje. Lokális támadás esetén a támadó jellemzően a jármű hibadiagnosztikai interfészén, vagy valamilyen kompromittált külső eszköz (infotainment és GPS rendszerek tekintetében akár adathordozók) igénybevételével juttat rosszindulatú kódot a jármű informatikai rendszerébe. Ugyancsak valós biztonsági kockázatoknak kitett egy, az utazó közönség számára az IKT szolgáltatások elérését biztosító jármű beágyazott adathálózata, melyen keresztül, akár távoli adatkapcsolaton keresztül, akár fizikai hozzáféréssel a már említett módon kompromittálhatóak a járműben lévő ECU-k, illetve a jármű adathálózatán keresztül támadható a kapcsolódó intelligens közlekedési (ITS) infrastruktúra. Megjegyzendő ugyanakkor, hogy az ITS irányából is érheti támadás a járműveket, illetve – bár ennek valószínűsége ma még csekély – a járművek informatikai rendszereit támadó kódok akár az ITS elemein keresztül is terjedhetnek.

‍

A konzorciumi tagok együttműködésének célja primer és szekunder kutatások folytatása, majd azok eredményei alapján egy olyan, korszerű IT biztonsági megoldások alkalmazásával megvalósított rendszer kialakítása, mely a biztonsági incidensek időben történő felismerése (detektálása) révén, gyártmánytól függetlenül képes a járművekbe integrált IKT technológiák vonatkozásában felmerülő kitettségek, kockázatok bekövetkezési valószínűségének, negatív hatásainak csökkentésére, valamint a támadásokra vonatkozó adatok utólagos elemzésének támogatására.

Általános cél a gépjárművek, illetve áttételesen az ITS informatikai biztonságának növelése a támadások felismerésén (detekció) keresztül. Cél továbbá egy esetleges biztonsági incidens bekövetkezése esetén az utólagos vizsgálat/nyomozás segítése, a bizonyítás támogatása (reakció/korrekció, incident response és forensic analysis). A távoli támadások nehezen előzhetőek meg, mert minden egyes interfész védelmét meg kellene oldani, valamint az ECU-k hibamentes implementációját is ellenőrizni kellene. Tekintve, hogy az interfészek és az ECU-k szoftvere az autógyártók tulajdona, így a távoli támadások esetében a reális cél a detektálás lehet. Ennek megvalósítása érdekében a projekt keretében egy belső, CAN-re telepíthető biztonsági log-gyűjtő eszközt kívánunk kifejleszteni, mely valós időben képes támadás- (esetleg behatolás) detekciót végezni (real-time IDS /esetleg IPS/ funkció), További cél egy olyan, kiberbiztonsági szempontból megbízható átjáró (gateway - eITG) kutatása és kifejlesztése, amely szavatolja az integrált közlekedési irányítási rendszerek járműoldali kapcsolatának biztonságát. Az eITG eszköz a nagyobb elosztott hálózatba kapcsolt járművek lokális hálózatának védelmét biztosítja. A kutatási eredményeken alapuló fejlesztés során – a személyes adatok védelmével kapcsolatos nemzeti, valamint uniós jogi szabályozásra és joggyakorlatra tekintettel, technológiai, szervezési és jogi eszközök alkalmazásával – érvényesíteni kell a tervezésbe épített adatvédelem (privacy by design) követelményét, így ezen aspektus a teljes K+F folyamatban hangsúlyt kap. Kutatás – összefoglaló feladat A projekt keretében megvalósítani tervezett, multidiszciplínáris mérnöki tudományok (közlekedés- és járműtudományok, villamosmérnöki, informatikai tudományok) körébe sorolható alkalmazott (ipari) kutatási tevékenységek célja a járműveket, azok informatikai hálózatait, illetve a járműveken keresztül az intelligens közlekedési rendszereket veszélyeztető informatikai kitettségek, kibertámadások felismeréséhez, lehetőség szerinti elhárításához és utólagos feltárásához szükséges és arra alkalmas megoldások tudományos hátterének kidolgozása, a megoldások és eszközök prototípusa elkészítésének megalapozása. Kiinduló állapot - a technológia jelenlegi állása A projekt megalapozása céljából végzett előzménykutatások alapján megállapítható, hogy nem érhető el olyan megoldás a piacon, mely a kutatás keretében felszámolni, illetve kiküszöbölni tervezett műszaki bizonytalanságok megnyugtató, hatékony és teljes feloldására képes.

Ezen,

➤    a járművek hálózatai, elektronikus vezérlőegységei kiberfenyegetésekkel szembenivédtelenségében, nem feltárt sérülékenységeiben, a támadási formák és eszközök számosságában, az információbiztonsági kihívások asszimetrikus jellegében;

➤     az ECU-k számosságában, egyediségében és a gyártók tulajdonát képező, zártforráskódú firmwarekben;

➤    a mikrokontrollerek, ECU-k heterogenitásában, azok egyenszilárd védelme megvalósításának lehetetlenségében;

➤     az automatikus anomália detekció megvalósításában, a big data jellegű és méretű állományok kezelésében és feldolgozásában, a gépi tanulási megoldások alkalmazhatóságában;

➤     a beágyazott rendszerek illesztésében, az IDS rendszer és a biztonsági célú naplógyűjtés üzembiztonságra gyakorolt, esetleges negatív hatásainak megelőzésében, elkerülésében;

➤      különböző technológiai szinten lévő, egymással közvetlen együttműködésre korlátozottanképes információtechnológiai megoldások (a jármű CAN hálózata és az ITrendszerek) illeszkedésében, integrációjában;

rejlő műszaki bizonytalanságok, technológiai hiányok a projekt keretében felállított hipotézisek kutatás keretében történő igazolása útján feloldhatóak.

A kutatás módszertana

A kutatási séma– általános jelleggel – az alábbiak szerint épül fel:

1.    Előkészítés

➤     a kutatási cél felső szintű meghatározása

➤    a célok lebontása, konceptualizáció

2.    Tervezés

➤    kutatási terv elkészítése, indikátorok meghatározása, operacionalizáció

➤     a szükséges feltételek kialakítása

3.    Primerés szekunder kutatási fázis

➤     adatgyűjtés, műszaki mérések

➤    szintetizálás (elemzés és értékelés)

4.    Javaslatok kidolgozása

➤     a primer és szekunder kutatások során keletkezett eredményeknek megfelelő megoldásokkal szembeni követelmények és a megvalósítás feltételeinek kidolgozása

5.    Validáció

➤    a kutatási eredmények lehetőség szerinti visszamérése, visszacsatolás. Az egyes kutatási témakörök tekintetében a séma egyes elemei eltérő súllyal jelenhetnek meg.

6.    Hipotézisek

➤  járművek CAN buszán monitorozott, gyűjtött információkból detektálhatók/felderíthetők az azok ellen végrehajtott informatikai támadások;

➤     a CAN buszról gyűjtött adatok forensics típusú vizsgálatából megállapítható, hogy egy adott folyamathekkertámadás/rosszindulatú kód futtatásának következménye volt-e;

➤     kialakítható olyan IDS/IPS rendszer, mely képes a jármű CAN forgalmának figyelésére és az anomáliák, támadások valósidejű jelzésére; •

➤     létezhetnek olyan kártékony kódok, vírusok, melyek alkalmasak egy jármű infotainment, vagy vezérlő rendszerének megfertőzésére;

➤     a járművekkel szemben lokális és távoli hekkertámadások is végrehajthatóak; A kutatás folyamata

‍

A kutatás folyamata

A kutatási összefoglaló feladat a fent megfogalmazott hipotézisek vizsgálatára, visszaigazolására, vagy megcáfolására irányul, cél a felmerülő, kizárólag a tudományos kutatás eszközkészletével feloldható műszaki bizonytalanságok kiküszöbölése. Első lépésként minden munkacsomag esetében meg kell fogalmazni az adott kutatási részterület hipotézisekbe illeszthető felső szintű céljait, ki kell jelölni a részfeladat vizsgálati körének határait, konceptualizálni kell a hipotézisek alapját képező változókat, majd a már pontosan megfogalmazott változókat mérhetővé kell tenni, az indikátorok kijelölésével operacionalizálni kell. A projekt keretében megvalósítani tervezett kutatási összefoglaló feladat az alábbi három, jól körülhatárolható, de illeszkedő részegységre, munkacsomagra osztható fel: A technika jelenlegi állásának áttekintése és értékelése (state-of-the-art and technology review) A kutatás előkészítő szakaszában a tudomány- és technológia állásának felmérése, a state-of-the-art megoldások teljes körű és mélységi feltárása, a kutatás határait kijelölő szabályozás mélységi elemzése és értékelése, a meglévő multidiszciplínáris ismeretanyag szintetzálása, hiányosságainak azonosítása történik meg, mely az adott részterületen új kutatási részirányok kijelölését, a kitűzött célok pontosítását is eredményezheti. Az irodalomkutatás eredményei beépülnek az adott kutatási területre irányadó kutatási tervbe. E körben – ahol az releváns – sor kerül a vonatkozó jogszabályi, illetve szabványi háttér feltárására, a kötelezően, vagy ajánlottan alkalmazandó előírások katalógusának elkészítésére is. Az irodalomkutatás keretében fellelt kutatási eredmények körében előfordulhatnak olyan megállapítások, tézisek és eredmények, melyek visszaigazolását, vagy megcáfolását a projekt keretében végzett ipari kutatási, illetve kísérleti fejlesztési tevékenység eredménytermékei szolgáltathatják. A munkacsomag fókuszában a járműipari kommunikációs architektúrák, protokollok, adatforrások biztonsági szempontú vizsgálata, integrált adatbiztonsági és szabványvizsgálat, sérülékenységek, a releváns támadási módok számbevétele és elemzése, a járműves adatokon alapuló connected car szolgáltatások, tömegközlekedési eszközök távmenedzsmentjének biztonsági szempontú vizsgálata, a tervezésbe épített adatvédelem (privacy by design) áll. Követelményelemzés (requirement analysis) Az irodalomkutatást követően az egyes, elhatárolható, illetve részben keresztülfekvő kutatási témakörökbe illeszkedő, a fejlesztési szakaszban létrehozni tervezett eredménytermékekkel szemben támasztott követelmények elemzését célzó kutatások valósulnak meg. A vizsgálat keretében az adatgyűjtés, műszaki mérések, kvalitatív és kvantitatív technológiai kísérletek eredményeként előálló információk, a köztük fennálló kapcsolatok, folyamatok, azok egymásra hatásának feltárása, elemzése történik meg. A primer vizsgálati eredmények elsődleges validációját – a fejlesztés keretében – referencia rendszerekkel végzett mérések szolgálják. Tervezés (design) A beágyazott CAN IDS, az utólagos anomália-detekciót támogató CAN naplóadat-gyűjtő rendszer, valamint az eITG megtervezése. A fejlesztés keretében megvalósítani tervezett prototípusok működését vezérlő logikák, algoritmusok kidolgozásához a járművek releváns szenzorainak, azok különböző működési és környezeti körülmények, változók (nyugalmi állapotban, illetve támadások) esetén mutatott viselkedési mintázatainak, a mintázatokat jellemző paramétereknek, a paraméterek rögzíthetőségének és az adatfelvétel (folyamatos, vagy a szükség szerinti, időszakos mintavételezésen alapuló) gyakoriságának meghatározása műszeres méréseket, üzemi teszteket és technológiai kísérleteket egyaránt igényel. Ugyancsak vizsgálandó, mely adatforrások esetében elengedhetetlen eredeti és mely adatkörök tekintetében elegendő származtatott értékek rögzítése. A rögzítendő paramétereknek objektív jellemzőkön, illetve ahol lehetséges az ezen jellemzőkből származtatott abszolút értékeken kell alapulniuk. A paraméterek szükséges és elégséges körének meghatározását iteratív, referencia rendszerekkel támogatott és visszaellenőrzött mérésekkel kell végrehajtani. A mért és számított értékeket egységes, absztrakt modellekké kell alakítani, hogy azok utólagosan elemezhetőek, értékelhetőek, szükség szerint historikus adatbázisba rendezhetőek, legyenek. A modelleknek transzparensnek, reprezentatív mintán validáltnak kell lennie.

‍

Fejlesztés– összefoglaló feladat

A projekt keretében megvalósítani tervezett, az ipari kutatás eredményein alapuló kísérleti fejlesztés célja a járműinformatikai rendszerek biztonsági kitettségeit csökkentő, a prevenció, detekció és reakció lehetőségét biztosító eszközök és algoritmusok prototípusainak kifejlesztése. A projekt keretében megvalósítani tervezett kísérleti fejlesztési összefoglaló feladat az alábbi két, jól körülhatárolható, de illeszkedő részegységre, munkacsomagra osztható fel:

1. Prototípus fejlesztés (prototype development)

Az IDS, a lokális naplógyűjtő és adattároló egység, valamint az eITG prototípusának megvalósítása.

2. Tesztelés és értékelés (testing and evaluation)

A kutatási hipotézisek a kapcsolódó, egymásra épülő munkacsomagok megvalósítása során, a kísérleti fejlesztés szakaszában kísérletekkel, mérésekkel kerülnek igazolásra, módosításra, vagy megcáfolásra. A primer vizsgálati, mérési eredmények elsődleges validálása érdekében a kísérleti rendszerekkel párhuzamosan referencia rendszerek alkalmazására is sor kerül. A projekt megvalósítási helyszíneinek kijelölését a telephelyeken kialakított kutatás-fejlesztési infrastuktúra rendelkezésre állása, a szükséges mérések, kísérletek, illetve validációs fázisban megvalósított tesztek, a projekt megvalósításban érintett megyék S3 stratégiai célkitűzéseihez való illeszkedés, a K+F tevékenység megye technológiai fejlődésében, felzárkóztatásában potenciálisan elérhető eredményei valamint a potenciális végfelhasználók megyei jelenléte , mely utóbbi körülménynek köszönhetően már a kutatás-fejlesztés korai szakaszában lehetőség nyílik a célok megismertetésére, elfogadtatására, a felhasználói igények, elvárások fejlesztési folyamatba történő visszacsatolására, az eredmények hasznosíthatóságának visszamérésére.