馬里蘭州阿德菲——美國陸軍研究人員開發(fā)了一種新的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的框架,以在不影響性能的情況下增強(qiáng)車內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性。
隨著將控制權(quán)交給機(jī)載計(jì)算機(jī)的現(xiàn)代汽車的廣泛流行,這項(xiàng)研究期待美國陸軍做出更大的努力,為其空中和陸地平臺(尤其是重型車輛)投資更大的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)措施。
由專家組成的國際團(tuán)隊(duì)協(xié)作弗吉尼亞理工大學(xué)的昆士蘭大學(xué)和科學(xué)技術(shù)光州研究所,其研究人員在美國軍隊(duì)作戰(zhàn)能力的發(fā)展取得很大進(jìn)展,被稱為DEVCOM,美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一個名為DESOLATOR以幫助優(yōu)化技術(shù)著名的網(wǎng)絡(luò)安全策略被稱為移動目標(biāo)防御。
“這個想法是很難擊中移動的目標(biāo),”美國陸軍數(shù)學(xué)家泰倫斯摩爾博士說?!叭绻磺卸际庆o態(tài)的,對手可以花時(shí)間查看一切并選擇目標(biāo)。但是,如果您以足夠快的速度重新分配 IP 地址,那么分配給該 IP 的信息很快就會丟失,而對手必須再次尋找它。”
DESOLATOR代表基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的資源分配和移動目標(biāo)防御部署框架,幫助車載網(wǎng)絡(luò)識別最佳IP改組頻率和帶寬分配,以提供有效、長期的移動目標(biāo)防御。
根據(jù)美國陸軍計(jì)算機(jī)科學(xué)家和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Frederica Free-Nelson 博士的說法,前者的實(shí)現(xiàn)保持了足夠高的不確定性,可以阻止?jié)撛诘木W(wǎng)絡(luò)攻擊者,而維護(hù)成本不會太高,而后者的實(shí)現(xiàn)可以防止網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵區(qū)域的速度降低優(yōu)先。
“網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)先資產(chǎn)的這種強(qiáng)化級別是任何類型網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的一個組成部分,”Frederica Free-Nelson 博士表示。“該技術(shù)促進(jìn)了輕量級保護(hù),從而使用更少的資源來實(shí)現(xiàn)最大程度的保護(hù)。使用更少的資源來保護(hù)車輛中的任務(wù)系統(tǒng)和連接設(shè)備,同時(shí)保持相同的服務(wù)質(zhì)量是一個額外的好處。”
研究團(tuán)隊(duì)使用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí),根據(jù)曝光時(shí)間、丟包次數(shù)等各種獎勵函數(shù),逐步塑造算法的行為,確保 DESOLATOR 兼顧安全性和效率。
“現(xiàn)有的傳統(tǒng)車載網(wǎng)絡(luò)非常高效,但它們的設(shè)計(jì)并沒有真正考慮到安全性,”摩爾表示?!叭缃?,有很多研究僅著眼于提高性能或增強(qiáng)安全性。同時(shí)考慮性能和安全性本身就有點(diǎn)罕見,尤其是對于車載網(wǎng)絡(luò)?!?/p>
此外,DESOLATOR 不僅限于識別最佳 IP shuffling 頻率和帶寬分配。由于這種方法作為基于機(jī)器學(xué)習(xí)的框架存在,其他研究人員可以修改該技術(shù)以在問題空間內(nèi)追求不同的目標(biāo)。
Nelson 說:“這種技術(shù)重組的能力非常有價(jià)值,不僅可以擴(kuò)展研究,還可以將這種能力與其他網(wǎng)絡(luò)能力結(jié)合起來以實(shí)現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)?!?/p>
研究人員在同行評審期刊IEEE Access的研究論文DESOLATER:基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的資源分配和移動目標(biāo)防御部署框架中詳細(xì)介紹了他們的方法。