Akıllı araçlarda güvenlik ataklarının analizi
Security attacks analysis for smart cars
Yazar: ŞÜKRÜ OKUL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH KELEŞ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ALİ AYDIN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Bu çalışmada akıllı araçlara yapılan güvenlik ataklarının tespit edilme durumu analiz edilmektedir. Çalışmamızda sentetik olarak üretilen datalar çeşitli algoritmalarla denenerek en iyi sonuçları veren iki algoritma olan EWMA ve CPD seçilmiştir. Sonrasında EWMA ve CPD algoritmalarında %80-%70 saldırı olmayan durum ve %20-%30 saldırı olan durum şeklinde iki veri seti oluşturularak bu algoritmalarla uygulanmıştır. Algoritmalar uygulanırken EWMA formülünde 𝛼 değeri 0.8, 0.7 ve 0.6 denenerek en iyi sonuç veren 0.7 değeri seçilmiştir. Bu seçimler doğrultusunda bu algoritma ve veri setleri kullanılarak çalışmalar yapılmıştır.

Yapılan çalışmalarda EWMA ve CPD algoritmalarında seçim fonksiyonu olarak belirlenen fonksiyonda normalizasyon yapılarak çıkan sonuçlar uzman görüşleri alınarak belirlenen kriter ve oranlarda uygulanmıştır. O oranlar ve seçilen kriterler; EWMA için, rpm için yüzde 24, hız için yüzde 40, yakıt miktarı ve gaz pedalına basma miktarı için yüzde 18'er olarak, CPD için,  rpm için yüzde 20, hız için yüzde 50, yakıt miktarı ve gaz pedalına basma miktarı için yüzde 15'er olarak etkileri göz önünde bulundurulmuştur.

Tüm bu çalışmalar sonucunda elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme sonucunda EWMA algoritması ile CPD algoritması kıyaslanarak EWMA algoritmasından elde edilen sonuçlar akıllı araçlara yapılan saldırıların tespitinde kullanılabilecek bir algoritma olduğu gösterilmektedir. Bunun sebebi olarak da CPD algoritmasının kümülatif şekilde ilerleyerek tüm akışı değerlendirmesi gösterilmiştir. EWMA'nın ise belli periyotlardaki durumları kıyaslayarak normal olmayan durumu tespit etmesi onu daha ön plana çıkarmakta olduğu görülmektedir. EWMA algoritmasından elde edilecek uyarılarla saldırı altında olacak araçlarda uyarılar verilebilir veya sistemler durdurularak araç saldırıdan kurtarılabilir.

Abstract:
In this study, the detection of security attacks on intelligent vehicles is analyzed. In our study, synthetically produced data were tested with various algorithms and EWMA and CPD were chosen as the two algorithms which give the best results. Then, two data sets were created by using EWMA and CPD algorithms with 80% -70% non-attack and 20% -30% attack. When algorithms are applied, α value 0.8, 0.7 and 0.6 are tried in the EWMA formula and the best value 0.7 is chosen. These algorithms and data sets have been studied in the direction of these choices.

In the studies performed, the EWMA and CPD algorithms were normalized to the function determined as the selection function and the results were applied to the criteria and ratios determined by expert opinions. O ratios and selected criteria; For EWMA, for CPD, 20 percent for rpm, 50 percent for speed, 15 percent for fuel quantity and gas pedal depression amount, 24 percent for rpm, 40 percent for speed, 18 percent for fuel quantity and gas pedaling The effects were taken into account.

All of these studies have evaluated the data obtained. As a result of this evaluation, it is shown that EWMA algorithm is compared with CPD algorithm and EWMA algorithm is an algorithm that can be used in detecting attacks on intelligent devices. For this reason, the CPD algorithm has been shown to evaluate the whole stream in a cumulative manner. EWMA, on the other hand, seems to be bringing it to the forefront in determining abnormal conditions by comparing the situations in certain periods. Vehicles that are under attack by warnings from the EWMA algorithm can be warned, or the system can be stopped and the vehicle can be rescued from attack.