Developing and using a virtual platform to test cyber security for autonomous vehicles and vessels

Abstract

De potensielle gevinstene innen økonomisk vekst, miljøeffektivitet og menneskelig sikkerhet fra autonome kjøretøy og skip er store, men utivkling av slike systemer har vist seg å være vanskelig. Siden der ikke er noen mennesker tilgjengelig til å fysisk gripe inn i slike systemer så kan man argumentere for at viktigheten av cybersikkerhet er større enn på selv tradisjonelle kjøretøy og skip. Denne oppgaven foreslår og implementerer et design for en virtuell platform som kan brukes til å teste cybersikkerhet for autonome systemer uten å trenge alt av fysisk hardware for å kjøre det autonome systemet. Den virtuelle platformen oppnår dette ved å virtualisere det autonome systemet og kommuniserer med en virtuell replika av kjøretøyet eller skipet i en realtime 3D simulering. For å vurdere hvor godt den virtuelle plaformen fungerer for å teste cybersikkerhet for et autonomt system så ble en penetrasjonstest gjennomført på et konseptsystem for både et kjøretøy og et skip.

The potential gains in economical growth, environmental efficiency and human safety from having autonomous vehicles and vessels are huge, but the development of such systems have proven to be hard. Since there are no human to intervene in such systems the importance of cyber security can be argued to be even larger than for traditional vehicles and vessels. This thesis proposes and implements a design for a virtual platform that can be used to test the cyber security of the autonomous systems without needing the physical hardware to run the autonomous system. The virtual platform does this by virutalizing the autonomous system and interfaces with a virtual replica of the vehicle or vessel in a 3D realtime simulation. To asses the viability and usability of the virtual platform a cyber security penetration test were performed for a proof-of-concept system for both a vehicle and a vessel.