Otonom araçların radyo frekans saldırılarına karşı güvenliği
Security of autonomous vehicles against radio frequency attacks
Yazar: HASAN YILDIRIM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CANSU NOBERİ
İstanbul Gelişim Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Ana Bilim Dalı / Mekatronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering ; Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering

Özet:
Otonom araçların içerdiği sistemlerden en önemli olanları haberleşme sistemleridir. İnsan gücü olmadan kendi kendilerine karar verebilen otonom araçlar uzaktan takip edilmekte ve sistemlerinde kablosuz iletişim yapılmaktadır. Araç anahtar haberleşmesi bu sistemlerdendir. Bu sistemler kablosuz iletişim yaparak radyo dalgaları kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Elektromanyetik dalgalar olan radyo dalgaları alıcı ve verici cihazlar arasında iletilerek sistemlerin çalışmasını sağlamaktadır. Araçlar üzerinde kapıların açılması için butona basıldığında giden sinyal araca iletir. Araç sinyalin işlenmesiyle kapıların açılmasını sağlamaktadır. Bu sistem çalışırken hackrf one kullanılarak radyo dalgalarına yapılan sinyal saldırısında kapının açılmak için gönderilen sinyali yakalanmıştır. Yakalanan sinyal araca tekrar iletildiğinde aracın kapılarının açıldığı gözlenmiştir.  Bu durumda dışarıdan müdahale ile araçlara erişim mümkün olmuştur. Dışarıdan erişimin mümkün olmasıyla araçların hırsızlık riskleri artabilmektedir. Bu duruma çözüm olarak çalışma kapsamında sinyalin şifrelenmesi amaçlanmıştır. Araçtaki sistem ile anahtar üzerinde bulunan sistemde gönderilen sinyalin tek bir formda olması aracın haberleşme yapısında güvenlik açığı oluşturmuştur. Anahtar içerisindeki sistem yazılımı geliştirilerek sinyal şifrelenmiş ve araca iletilmiştir. Anahtar içerisindeki sistem yazılımı araç içerisindeki sistem yazılımına uyumlu olarak geliştirilmiştir. Araca gelen şifreli sinyal tanımlanmıştır. Tanımlanan sinyal algoritmaya uygun olarak kapının açılmasını veya kapanmasını sağlamıştır. Bu durum için benzer haberleşme yapısını kullanan sistemlere bakılmıştır. Bir çok alanda radyo dalgalarıyla haberleşen sistemlerin bu durumda siber güvenlik açığı bulunmaktadır. Bu çalışmanın örnek olması amacında sinyal saldırısı yapılmış ve bu güvenlik açığına çözüm getirilmiştir.

Abstract:
The most important systems in autonomous vehicles are communication systems. Autonomous vehicles that can make decisions on their own without human power are remotely monitored and wireless communication is performed in their systems. Vehicle key communication is one of these systems. These systems are realized using radio waves by wireless communication. Radio waves, which are electromagnetic waves, are transmitted between the receiver and transmitter devices and ensure the operation of the systems. When the button is pressed to open the doors on the vehicles, the outgoing signal is transmitted to the vehicle. The vehicle ensures that the doors are opened by processing the signal. While this system was working, the signal sent to open the door was captured in the signal attack on radio waves using hackrf one. When the captured signal was transmitted back to the vehicle, it was observed that the doors of the vehicle were opened.  In this case, access to vehicles was possible with external intervention. With the possibility of external access, the risk of theft of vehicles may increase. As a solution to this situation, it is aimed to encrypt the signal within the scope of the study. The fact that the system in the vehicle and the signal sent in the system on the key are in a single form has created a security gap in the communication structure of the vehicle. By developing the system software in the key, the signal was encrypted and transmitted to the vehicle. The system software in the key was developed compatible with the system software in the vehicle. The encrypted signal received by the vehicle was identified. The identified signal enabled the door to open or close in accordance with the algorithm. For this case, systems using similar communication structure were examined. Systems that communicate with radio waves in many areas have cyber security vulnerabilities in this case. For the purpose of this study to be an example, a signal attack was made and a solution was brought to this vulnerability.