Cyber-physical systems (CPSs) are increasingly deployed in every aspect of our lives and can be compromised through memory corruption vulnerabilities, allowing attackers to hijack the control flow and take over the system. Existing techniques mostly focus on detecting such attacks but respond by terminating or halting execution upon attack detection, which is not acceptable in CPSs used in safety-critical tasks, as interrupted tasks can have catastrophic consequences. Other techniques replace compromised CPS components with simplified defaults that degrade system behavior, or reboot the system upon attack detection. We propose Chameleon, a novel framework for automatically recovering CPSs from memory corruption attacks using machine learning (ML)-based surrogates trained at compartment granularity that nearly replicate their original compartments' behavior but do not have the same memory corruption vulnerabilities. Upon attack detection, Chameleon replaces the compromised compartment with its trained surrogate. We implemented Chameleon using the LLVM compiler and evaluated its efficiency and effectiveness on seven different robotic vehicles (RVs), including simulated and real ones. We found that Chameleon can generate surrogates that closely approximate the original compartments (with an average R$^2$=0.96), successfully recover the system despite real-world memory corruption attacks unlike prior approaches, and complete their tasks while incurring low performance and memory overhead.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Nat. Biotechnol. | 用机器学习预测多肽质谱库
专知会员服务
18+阅读 · 2022年9月12日
信息物理融合系统 (CPS)研究综述
专知会员服务
47+阅读 · 2022年3月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【学生论坛】详解记忆增强神经网络
中国科学院自动化研究所
106+阅读 · 2018年11月15日
【CPS】社会物理信息系统(CPSS)及其典型应用
产业智能官
16+阅读 · 2018年9月18日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
6+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
10+阅读 · 8月27日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【学生论坛】详解记忆增强神经网络
中国科学院自动化研究所
106+阅读 · 2018年11月15日
【CPS】社会物理信息系统(CPSS)及其典型应用
产业智能官
16+阅读 · 2018年9月18日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
相关基金
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员