自動(dòng)駕駛汽車即將問(wèn)世,它們將比今天道路上的任何交通工具都更加互聯(lián)互通。也許有一天,城市里的大多數(shù)或所有車輛都是自動(dòng)駕駛的,它們很可能會(huì)互相交流,讓交通運(yùn)行得更有效率。不過(guò),如果你入侵了其中幾輛車,會(huì)發(fā)生什么呢?喬治亞理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一個(gè)模型來(lái)預(yù)測(cè)自動(dòng)駕駛汽車受到攻擊時(shí)的情況。他們發(fā)現(xiàn),在一個(gè)城市里,你只需要讓一小部分車輛的系統(tǒng)被入侵,整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)就會(huì)完全癱瘓。
該研究以曼哈頓為模型基礎(chǔ),這座城市因沒(méi)有自動(dòng)駕駛汽車而導(dǎo)致交通擁堵而備受詬病。一個(gè)相互連接的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)自然比人類司機(jī)更有效率,即使有幾輛自動(dòng)駕駛汽車被黑客攻擊邊緣化,事情也不會(huì)有什么大問(wèn)題。然而,隨著更多汽車不再遵守交通規(guī)則,這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性會(huì)成倍增加。
研究報(bào)告的撰寫者之一斯坎達(dá)·維維克說(shuō),一輛被黑的汽車減緩了附近的交通運(yùn)行速度。隨著越來(lái)越多的車輛被黑,這些減速區(qū)域合并,阻礙了其他正常運(yùn)行區(qū)域的交通。到最后,即使偶爾遇到小的交通堵塞,連應(yīng)急車輛(可能是由人類駕駛的)也無(wú)法通過(guò)。
近日有一家團(tuán)隊(duì)使用一種稱為滲透理論的統(tǒng)計(jì)方法開發(fā)了一種新的模型,這是一種描述連接集群行為的數(shù)學(xué)工具。在材料科學(xué)中,滲流理論常被用來(lái)分析相變,交通流也可以被建模為相變。當(dāng)它自由移動(dòng)時(shí),交通就像一種沒(méi)有阻力的相互連接的液體。再加上幾組速度較慢的車輛,這些單獨(dú)的事件最終可能導(dǎo)致災(zāi)難性的階段過(guò)渡,變成“固態(tài)”交通堵塞。
在這項(xiàng)研究中,曼哈頓的交通經(jīng)歷了這種相似的相位變化。如果有人成功入侵10%的高峰時(shí)段車輛,曼哈頓8000條街道中的一半將無(wú)法進(jìn)入。這實(shí)際上是把小島一分為二。當(dāng)數(shù)字達(dá)到20%的時(shí)候,這個(gè)島就徹底停止運(yùn)行了。
這個(gè)場(chǎng)景現(xiàn)實(shí)嗎?想象一下,像豐田(Toyota)或福特(Ford)這樣的大型汽車制造商都有其未修補(bǔ)的缺陷,導(dǎo)致其自動(dòng)駕駛汽車行駛中斷。因此系統(tǒng)問(wèn)題很容易就占到路上車輛總數(shù)的10%以上。攻擊者還可以將監(jiān)控和路由自動(dòng)駕駛汽車交通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為目標(biāo)。該團(tuán)隊(duì)建議,未來(lái)的城市應(yīng)該使用多個(gè)連接的車輛網(wǎng)絡(luò),限制一次攻擊可以針對(duì)的車輛數(shù)量。我們還需要更多時(shí)間來(lái)解決這些問(wèn)題,即使是最好的自動(dòng)駕駛技術(shù),也需要數(shù)年時(shí)間才能被普遍采用。