14 сентября 2018

Машины, двигающиеся сами

В конце XIX века в Европе произошло событие, изменившее практически весь ход мировой истории. Господа Даймлер и Бенц создали первую в мире самодвижущуюся коляску, энергетической установкой которой являлся бензиновый мотор. Автомобиль дал людям возможность быстро и дёшево перемещаться из пункта А в пункт Б. Это привело к полному вытеснению автомобильным транспортом лошадей с улиц городов в течение следующих сорока лет. Но как тогда, так и сейчас основным управляющим блоком самодвижущихся повозок является водитель – представитель отряда приматов homo sapience. Вот только биологическая эволюция плохо приспособила людей к тому, чтобы быть активной системой управления автотранспортным средством. Мы воспринимаем мир «на глазок», не всегда корректно оценивая расстояние до чужой машины или столба освещения. Люди засыпают прямо за рулём, потому что мы не можем сознательно контролировать этот процесс. Наш мозг склонен приуменьшать опасность вождения в пьяном виде. Если мы сильно взволнованы, то уровень концентрации на дорожной ситуации может упасть ниже критического. Всё это приводит к тому, что на дорогах России за 2017 год погибло примерно девятнадцать тысяч человек – это больше танковой дивизии Российской Федерации.

Автомобили в эру компьютеров

Производители автотранспортных средств с началом компьютерной эры получили возможность упрощать управление своими четырёхколёсными устройствами с помощью цифровых устройств. Они помогают водителю принимать решение, а иногда даже берут управление автомобилем на себя, например, при автоматической парковке. Автотранспорт всё больше и больше превращается в компьютер на колёсах. Вычислительные системы становятся с каждым годом всё мощнее, алгоритмы – всё умнее, и не за горами тот день, когда автопилот сможет заменить человека за рулевым колесом автомобиля. Машины смогут самостоятельно обмениваться информацией, считывать дорожную обстановку в режиме реального времени с помощью видеокамер, радаров, лидаров и системы геопозиционирования (например, GPS или ГЛОНАСС), выстраивать схему движения и направлять автомобиль с оптимальной скоростью из пункта А в пункт Б по наиболее выгодному маршруту. Автопилот не уснёт, не будет пьян, он строго выдерживает скоростной режим на дороге и успевает среагировать на ребёнка, неожиданно выбежавшего на дорогу. Пассажир на водительском сидении в это же самое время будет наслаждаться последним шедевром российского кинопрома, купленного совершенно легально, на micro-LED дисплее своего смартфона. Идиллия, да и только!

Эту прекрасную картину портит только один факт: программы и компьютерные компоненты, которые создаются людьми, несовершенны. Не бывает программного обеспечения без ошибок. К сожалению, тестирование не до конца может выявить ошибки программного обеспечения, часть выявляется при эксплуатации транспортного средства. Время от времени эти ошибки вылезают на дороге в виде, к примеру, сошедшего с ума круиз-контроля – предтечи систем автономного управления автомобилем. Или системы автопилотирования, которая убивает владельца машины или случайного пешехода, пусть даже и нарушившего правила дорожного движения. История с экспериментальным автомобилем компании Uber, который задавил пешехода в тот момент, когда водитель, убаюканный спокойствием, всё своё внимание уделил событиям, происходящим в своём смартфоне, а не дорожной ситуации. Аналогично и с инцидентами с автопилотом Tesla: в момент, когда автопилот допустил ошибку, водитель, истинно уверовавший в торжество науки и техники, занимал своё внимание экраном смартфона. Таково свойство человеческой натуры, с этим ничего нельзя поделать. Да, после расследования инцидента производитель обычно выпускает новую версию программы, которую нужно установить на бортовые компьютеры автомобиля. Часть производителей делает это по старинке, в авторизованных сервисных центрах, но самые прогрессивные уже могут самостоятельно скачать и установить обновление ПО через Интернет. Но совершенно не факт, что, исправив одну проблему, программисты не добавили пару новых. Потому новые версии проходят все виды тестирования, которые только возможны, в том числе и на реальных автомобилях, что занимает много времени.

То, что построил один человек, другой может сломать – ведь ломать быстрее, проще и дешевле, чем строить. Мы все слышали про постоянно находимые, исправляемые и снова находимые уязвимости в программном обеспечении всех без исключения компаний. То программное обеспечение, которое работает в вашем четырёхколёсном друге, не является исключением. В 2015 году исследователи в области кибербезопасности Чарли Миллер и Крис Власек публично продемонстрировали дистанционный взлом джипа Cherokee через бортовую информационно-развлекательную систему Jeep – Uconnect. Хакеры смогли получить контроль над компьютеризированными коробкой передач и тормозами. Годом позже те же исследователи смогли взломать бортовую компьютерную систему Cherokee с помощью вручную собранного аппаратного устройства, установленного в специализированный порт под приборной доской. Подавая собственные сигналы управления через свой девайс, хакеры смогли полностью перехватить контроль над машиной, включая рулевое управление и контроль скорости. Злоумышленники могут на расстоянии до 50 метров атаковать приёмные устройства GPS, используемые самоуправляемыми автомобилями, заставив их навигационные системы перестроить маршрут так, как это нужно злоумышленникам. Ещё один потенциальный сценарий – это установка в автомобиль программного обеспечения со специальной закладкой, которая срабатывает по некоторому условию. А что, удобно: продал потенциальному противнику самодвижущихся повозок, а потом раз – и всё, бортовое ПО стёрто, и машина не едет вообще, поскольку рулевое колесо уже давно передаёт усилие на колёса не через гидравлику, а через микропроцессор, управляемый бортовой прошивкой. Нет прошивки – нет управления.

Заключение

Прогресс остановить невозможно, самоуправляемые автомобили – это дело самого ближайшего будущего. Такого рода машины будут экономичнее, удобнее, безопаснее как для водителей, так и для окружающих людей. Но новые технологии влекут за собой неизбежное увеличение количества вызовов, на которые должны будут ответить специалисты в области безопасности, в том числе и её кибернаправления. К сожалению, современный подход к кибербезопасности автопилотов для автомобилей основан на принципе «найти ошибку – исправить в исходном коде – выпустить обновление – установить обновление». Проблемы с этим подходом в том, что злоумышленники будут способны атаковать все машины, которые подвержены уязвимости, вплоть до установки на машины новой, исправленной версии бортового программного обеспечения, на выпуск которого уйдёт значительное количество времени. Более того, этот подход ничего не сможет сделать со злоумышленниками, устанавливающими в управляющие системы автомобиля свои аппаратные устройства. В сценарии моего полнометражного фильма злодей-хакер реализует именно этот вектор атаки на целевой автомобиль главного героя, управляемый автопилотом – и пассажиры атакованной машины оказываются в положении, когда они совершенно бессильны что-либо этому противопоставить. Несомненно, что специалисты в области кибербезопасности совместно с производителями автомобилей и программного обеспечения для автоматического вождения найдут выход из этой ситуации. Полагаю, что уже скоро будут реализованы новые технологические подходы к обеспечению кибербезопасности самоуправляемого автомобильного транспорта, подключённого к всемирной сети. Ну а пока, даже включив автопилот, не убирайте руки с руля и следите за дорогой, договорились?

Илья Рабинович

Читайте также

  • Николай II Забаненный

    В целом автор прав, но местами нагнал пурги. Рули в современных машинах всё ещё физически подключены к колёсам во всех авто, кроме какого-то экспериментального Инфинити. Соответственно, всё, что могут сделать хакеры с рулём – это отключить усилитель, что на ходу не почувствуется совсем, либо сделать так, что руль будет тянуть в сторону с совершенно не смертельными усилием, с которым спокойно справится и женщина. А вот с газом можно делать, что угодно, ибо педаль везде нынче электронная. Ну и тормоза можно накрутить так, что авто будет очень слабо тормозить из-за всегда срабатывающей АБС. У меня самого так разок глюкнула АБС на Фольксвагене Пассат: на любое нажатие педали независимо от покрытия АБС начинала тут же трещать. Было страшно. Всё остальное вообще не стоит внимания.
    Но вот в будущем, когда все без исключения системы станут электронными мы ещё увидим страшное…

  • П.Н.

    Всё это справедливо для любой отрасли, а не только для ПО и беспилотников. Ошибки бывают и в механике, и в электрике, и в медицине, и в строиьельстве… Всё это тестируют до выпуска. И ошибки исправляют, найденные после, частенько ценой жизней найденные. Чтож, теперь всюду «Руки на руле держать»?

  • Mystique Man

    Из какого фильма кадр с клоуном?

  • Михаил Тареев

    Даже на современном этапе думаю если всех участников движения заменить на автоматы то аварийность уже снизится уж слишком без ответственны живые водители, одни люди разговаривающие по телефону за рулем чего стоят, говорю как мотоциклист насмотревшийся на таких, если видишь что человек совершает непредсказуемые маневры без поворотников и творит херню то при обгоне в 90% окажется что он разговаривает или вообще переписывается по телефону, даже аварии полуавтономных авто это подверждают.
    Думаю проблему хакерства вполне решит автономность машины, если машина не подключена к сети или жизненно важные системы не имеют доступа в сеть то и взломать машину можно будет только физически а физически можно испортить и простую машину. Обновления можно проводить и в офлайн а скорее всего вообще только в сц.

  • Me Ku

    «если машина не подключена к сети» боюсь, это против тренда и неудобно и невыгодно производителям, плюс дороже в реализации, поэтому особо надеяться нельзя.
    Радует, что пока доберется до РФ (если доберется) технологию в целом доведут до ума.

  • Me Ku

    Если робот работает, никто не будет держать руки на руле. Это ж психология. Первую неделю подержит руль, потом будет почитывать телефон, потом кофе попивать, потом спать на заднем сидении через месяц. А если это даст возможность выпивать за рулем, то и садиться сразу на заднее сидение.

  • Me Ku

    А еще уже сейчас можно заглушить двигатель.

  • Darel Cartrip

    Машины, двигающиеся сами
    Одной из главных тем для обсуждения стала презентация Apple, где были представлены лучшие за всю историю iPhone. Стоит ли их покупать? Пробуем разобраться…
    подзаголовок не с той темы …

  • Factum

    А зачем ломать машины? Хакеры в тюрьме будут за это сидеть, а смысл вообще это ж денег не приносит лучше уж банки взломать

  • Zilog

    Немного теории заговора: это было бы хорошим средством для спецслужб или злоумышленников, которые таким образом смогли бы перехватить управление автомобилем, чтоб избавиться от неугодного пассажира или водителя путем создания аварии или например направления автомобиля в толпу с последующим осуждением водителя как виновника наезда.

  • Factum

    Смертники дешевле, всегда можно найти бревно а не платить хакерам

  • Serhij Kuryliuk

    Я думаю, в будущем гланым думающим элементом будет не машина, а сама дорога. По крайней мере в местах большого скопления автомобилей: городах, хайвеях…Дорога сама будет решать, с какой скоростью каждый конкретный автомобиль будет ехать, с учетом заданных водителем точек, через которые должен проехать автомобиль.

  • Николай II Забаненный

    На ходу это ничего не даст. Он и так сейчас автоматически глушится, когда вы отпускаете педаль газа не выключая передачу, если у вас механика. Или глушится вообще почти всегда на автоматических трансмиссиях при движении накатом.

  • Zilog

    Не соглашусь — хакеру нужно платить реже и сразу можно пачками отправлять неугодных в кювет. Плюс расследование не станут проводить — водитель не справился с управлением. Плюс, смертник для варианта подставы не подойдет, в общем во взломе одни плюсы:)

  • mamma mia let me go

    А что, удобно: продал потенциальному противнику самодвижущихся повозок, а потом раз – и всё, бортовое ПО стёрто, и машина не едет вообще, поскольку рулевое колесо уже давно передаёт усилие на колёса не через гидравлику, а через микропроцессор, управляемый бортовой прошивкой. Нет прошивки – нет управления.
    +++

    Что за дичь вы несёте? 🙂 Рулевое колесо передаёт усилие на колёса через электроусилитель (раньше через гидро-). Электроусилитель может менять настройки управления в определённых рамках, а также помогать подпуливать, но непосредственная связь руля с колёсами всё-таки имеет место быть. Попытки внедрения Steer-by-wire пока не увенчались сколько-либо серьёзным успехом.

  • Me Ku

    » Он и так сейчас автоматически глушится, когда вы отпускаете педаль газа не выключая передачу»
    Что-то новенькое. Это где ж такое?
    В нормальном автомобиле с механикой будут постепенно падать обороты, чтобы реализовать торможение двигателем. НО! Он не заглохнет. А «накат» в автоматической коробке это вообще какое-то новое слово в автомобилестроении, учитывая, что там в принципе нет жесткой связи между двигателем и валом.
    Выключение двигателя автоматически требует доп. усилия и на тормоз и на руль, так что само по себе при движении опасно.

  • Me Ku

    Более того, нормативные требования о прямой жесткой связи между рулем и колесами для стандартных автомобилей пока не отменены?

  • mamma mia let me go

    Ну, Инфинити там что-то пытались повыпускать… Про требования не уверен. 🙂

  • Factum

    Вы с какой планеты? Расследуют все, особенно если в машине автопилот

  • Vladimir

    «Без тормозов»

  • Zliuka Z

    Так-то да… Но все это не мешает компьютеру совершенно самому бойко крутить рулем при автопарковке. Без участия челрвека. Скорее всего это и имел ввиду автор — достаточно разок провернуть руль с компа на хорошей скорости, и противника нет…

  • Zliuka Z

    Если человек совершает непредсказуемые маневры без поворотников и творит херню, то в 90% это просто дол***б, потому и телефоны часто в руках, ну и в 50% из этих 90, уж Вам не в обиду, — это Ваш коллега, мотоциклист. Которые вообще на дороге творят хрень чаще, чем ездят адекватно. Так вот долбо**ам не помогут и автопилоты — все равно будут творить черте что — начнут их отключать, чтоб ездить по встречке или объезжать пробку по тротуару…

  • Zilog

    Мы ж о будущем говорим, где все будем ездить на самоуправляемых повозках, и автопилот не будет чем-то особенным. Там и законодательство подходящее подтянется. Плюс хакеры по идее должны замести за собой следы, иначе будет также толсто как и со смертниками.

  • Михаил Тареев

    Насчет мотоциклистов, м*даки конечно есть везде, но мотоциклисты в отличии от автомобилистов не защищены несколькими сантиметрами стали и физически не могут ничем посторонним за рулем заниматься, тогда как автомобилисты откатают год и уже такие асы что могут практически всеми делами за рулем заниматься хоть есть, хоть звонить. И главное я то передвигаюсь на обоих типах транспортных средств и вижу картину с разных сторон в отличие от вас, хотя споры межу автомобилистами и автомобилистами вряд ли когда-нибудь прекратятся.

  • Zliuka Z

    Ну, когда-то, еще при Совке, у меня тоже был двухколесный аппарат — старый отцовский Урал. Ох, я на нем порассекал… Это потом, с возрастом, обленился, комфорта жопе хочется 😉😁. Соглашусь, кстати, с тем, что число законченных дураков за рулём авто в конечном итоге больше, чем за рулем мотоциклов, в пропорциональном отношении. Ибо у двухколесных естественная убыль дебилов крайне выражена — как в том бородатом анекдоте про то, что «да вы каждый год новые». А дебила на 4 колесах спасают системы безопасности, и он живет дальше. Езжу уже 25 лет и иногда просто фалломорфирую от того, что творят за рулем некоторые товарищи…

  • Николай II Забаненный

    Это во всех автомобилях, начиная, примерно, с 1970-х годов. Называется экономайзером. Чтобы понаблюдать, как оно работает, советую при движении с отпущенными газом (это и есть накат, если что) внимательно посмотреть на счётчик мгновенного расхода.
    Если вдруг засомневаетесь, то можно для сравнения просто выключить зажигание в аналогичных условиях, благо на нынешних автомобилях руль не блокируется, пока ключ не вытащишь из замка.

  • DEN iS

    Вот как раз для предотвращения взломов, нелицензионных ПО, безопасности обмена информацией между устройствами и нужны будут блокчейны.

  • RomikB

    Блокчейны не для этого.

  • mamma mia let me go

    Что имел в виду автор нам остаётся только догадываться, но написал он глупость, увы. 🙂

  • Me Ku

    Откуда это все опять?
    Счетчик мгновенного расхода никакого отношения к реальному функционированию автомобиля не имеет. Красивая анимация, призванная стимулировать водителя газовать поменьше. Ниужели Вы думаете, что он показывает реальную точную картину. Это как датчик расходования чернил в струйном принтере.

    А смотреть надо на тахометр. Если двигатель заглушен, он должен быть на 0. Такого не наблюдаем.

    Только у крупных премиальных авто (и то, вроде не у всех), есть система глушения двигателя при остановке на светофоре. Гибриды, понятно, отдельная вселенная.