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| 講演名 | 2026-07-14 14:40 ドローンシミュレーションでの攻撃再現性問題 ～ PX4とArduPilotでの確認事例 ～ ○惣島雅樹・須崎有康（情報セキュリティ大）  ISEC2026-42 SITE2026-38 BioX2026-65 HWS2026-38 ICSS2026-57 EMM2026-49 |
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| 抄録 | （和） | 実機ドローンを用いたサイバー攻撃の影響評価には、墜落や機体損傷、周辺環境への危害などのリスクがあり、試験条件を一定に保つことも難しい。そのため、SITL（Software-in-the-Loop）やHITL（Hardware-in-the-Loop）といったシミュレーション環境が、攻撃シナリオの実行や防御手法の評価に活用されている。しかし、SITLではドローンの飛行制御を担う実デバイスを用いないため、デバイス性能やリアルタイム性に起因する影響を評価できない。一方、HITLでは実デバイスを用いるものの、モータ制御値の出力方式が実機と異なり、シミュレータとの通信経路を介してHITL専用メッセージとして出力される。そのため、攻撃の影響で通信経路に遅延や欠落が生じると、正常なモータ制御値が生成されていても、シミュレータへの入力が妨げられる。その結果、飛行の不安定化や墜落などが観測され、攻撃の影響を過大に評価する可能性がある。本稿では、これらの問題に対処するため、実機ドローンと同様にモータ制御値に対応する物理信号を出力し、その信号をHITL専用の通信経路とは別の経路でシミュレータへ入力するROHITL（Real-Output Hardware-in-the-Loop）を提案する。提案環境上で通信メッセージを高頻度に送信するDoS攻撃を検証した結果、SITLでは扱えない実デバイス上の影響を評価でき、HITLの通信経路に起因する誤観測を回避できることを示した。さらに、3種類の実デバイスと2種類のソフトウェアを用いた比較により、ハードウェア性能、ソフトウェアの処理方式、スケジューリングの違いによって、攻撃時の飛行挙動に差が生じることを確認した。 |
| （英） | Evaluating cyberattack impacts on real drones involves risks such as crashes, vehicle damage, and harm to the surrounding environment, and it is difficult to keep test conditions consistent. Simulation environments such as Software-in-the-Loop (SITL) and Hardware-in-the-Loop (HITL) are therefore used for attack and defense evaluation. However, SITL cannot evaluate effects related to real-device performance or real-time behavior because it does not use an actual flight controller. HITL uses real hardware, but motor control values are sent to the simulator as HITL-specific messages rather than physical outputs. Thus, if an attack delays or drops messages on this communication path, the simulator input may be disrupted even when correct motor control values are generated, potentially causing apparent instability or crashes and overestimating the attack impact. To address this issue, we propose Real-Output Hardware-in-the-Loop (ROHITL), which outputs physical signals corresponding to motor control values, as in a real drone, and inputs them to the simulator through a separate path. Experiments with high-rate message transmission DoS attacks show that ROHITL can evaluate real-device effects that SITL cannot capture while avoiding misobservations caused by the HITL communication path. Comparisons using three real devices and two flight-control software platforms further confirm that hardware performance, software processing methods, and scheduling differences affect flight behavior under attack. | |
| キーワード | （和） | ドローン / シミュレーション / SITL / HITL / DoS攻撃 / / / |
| （英） | Drone / Simulation / SITL / HITL / DoS Attack / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 111, ICSS2026-57, pp. 198-205, 2026年7月. | |
| 資料番号 | ICSS2026-57 | |
| 発行日 | 2026-07-06 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ISEC2026-42 SITE2026-38 BioX2026-65 HWS2026-38 ICSS2026-57 EMM2026-49 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | BioX HWS ISEC SITE ICSS EMM IPSJ-CSEC IPSJ-SPT |
| 開催期間 | 2026-07-13 - 2026-07-15 |
| 開催地（和） | 札幌コンベンションセンター |
| 開催地（英） | Sapporo Convention Center |
| テーマ（和） | セキュリティ、一般 （セキュリティサマーサミット2026） |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ICSS |
| 会議コード | 2026-07-BioX-HWS-ISEC-SITE-ICSS-EMM-CSEC-SPT-SEC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ドローンシミュレーションでの攻撃再現性問題 |
| サブタイトル（和） | PX4とArduPilotでの確認事例 |
| タイトル（英） | Reproducibility Issues in Simulating Cyberattacks on Drones |
| サブタイトル（英） | Case Studies Using PX4 and ArduPilot |
| キーワード(1)（和/英） | ドローン / Drone |
| キーワード(2)（和/英） | シミュレーション / Simulation |
| キーワード(3)（和/英） | SITL / SITL |
| キーワード(4)（和/英） | HITL / HITL |
| キーワード(5)（和/英） | DoS攻撃 / DoS Attack |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 惣島 雅樹 / Masaki Soshima / ソウシマ マサキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 情報セキュリティ大学院大学 (略称： 情報セキュリティ大) Institute of Information Security (略称： IISEC) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 須崎 有康 / Kuniyasu Suzaki / スザキ クニヤス |
| 第2著者 所属（和/英） | 情報セキュリティ大学院大学 (略称： 情報セキュリティ大) Institute of Information Security (略称： IISEC) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-07-14 14:40:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ICSS |
| 資料番号 | ISEC2026-42, SITE2026-38, BioX2026-65, HWS2026-38, ICSS2026-57, EMM2026-49 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.107(ISEC), no.108(SITE), no.109(BioX), no.110(HWS), no.111(ICSS), no.112(EMM) |
| ページ範囲 | pp.198-205 |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2026-07-06 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |
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