Международен екип от изследователи разкри системата в бордовите компютри на автомобилите

Международен екип от изследователи разкри механизма, който позволи на Volkswagen да заобиколи тестовете за емисии в САЩ и Европа в продължение на поне шест години, преди Агенцията за опазване на околната среда да уведоми компанията през 2015 г. за нарушаване на Закона за чистия въздух. По време на едногодишно разследване изследователите откриха код, който позволява на бордовия компютър на автомобила да определи, че автомобилът е подложен на тест за емисии. След това компютърът активира системите за ограничаване на емисиите на автомобила, намалявайки количеството на отделените замърсители. След като компютърът установи, че тестът е приключил, тези системи са деактивирани.

измама

Когато системата за ограничаване на емисиите не работи, автомобилите емитират до 40 пъти количеството азотни оксиди, разрешено съгласно регламентите на EPA.

Екипът, воден от Кирил Левченко, компютърен учен от Калифорнийския университет в Сан Диего, ще представи своите открития на 38-ия симпозиум на IEEE по сигурността и поверителността в района на залива на Сан Франциско на 22 до 24 май 2017 г.

„Успяхме да намерим пушещия пистолет“, каза Левченко. „Намерихме системата и как тя се използва.“

Компютърни учени получиха копия на кода, работещ на бордови компютри на Volkswagen, от собствения уебсайт на компанията за поддръжка и от форуми, управлявани от ентусиасти на автомобили. Кодът работи на широка гама от модели, включително Jetta, Golf и Passat, както и серията A и Q на Audi.

"Намерихме доказателства за измамата точно там, публично", каза Левченко.

По време на тестовете за стандарти за емисии автомобилите се поставят върху шаси, оборудвано с динамометър, който измерва мощността на двигателя. Превозното средство следва точно определен профил на скоростта, който се опитва да имитира реално шофиране по градски маршрут с чести спирки. Условията на теста са едновременно стандартизирани и публични. Това по същество дава възможност на производителите умишлено да променят поведението на своите превозни средства по време на тестовия цикъл. Кодът, открит в автомобилите на Volkswagen, проверява редица условия, свързани с шофьорски изпит, като разстояние, скорост и дори положението на колелото. Ако условията са изпълнени, кодът насочва бордовия компютър да активира механизма за ограничаване на емисиите, когато тези условия са били изпълнени.

Едногодишно разследване

Всичко започна, когато компютърните учени от университета в Рур, работещи с независим изследовател Феликс Домке, се обединиха с Левченко и изследователската група по професор по компютърни науки Стефан Савидж от инженерното училище на Джейкъбс в Университета в Сан Диего.

Savage, Levchenko и техният екип имат богат опит в анализирането на вградени системи, като бордови компютри на автомобили, известни като модули за управление на двигателя, за уязвимости. Екипът проучи 900 версии на кода и установи, че 400 от тях включват информация за заобикаляне на тестовете за емисии.

Конкретна част от кода беше обозначена като „акустично състояние“ - уж начин за управление на звука, който издава двигателят. Но в действителност етикетът се превърна в евфемизъм за условията, възникващи по време на тест за емисии. Кодът позволява до 10 различни профила за потенциални тестове. Когато компютърът установи, че автомобилът е подложен на тест, той активира системи за ограничаване на емисиите, които намаляват количеството емитиран азотен оксид.

"Устройството за поражение на Volkswagen е може би най-сложното в автомобилната история", каза Левченко.

Изследователите откриха по-малко сложен заобикалящ трик за Fiat 500X. Бордовият компютър на този автомобил просто позволява на неговата система за ограничаване на емисиите да работи през първите 26 минути и 40 секунди след стартирането на двигателя - приблизително продължителността на много тестове за емисии.

Изследователите отбелязват, че както за Volkswagen, така и за Fiat, модулът за управление на двигателя на превозните средства се произвежда от гиганта на автомобилните компоненти Робърт Бош. След това производителите на автомобили активират кода, като въвеждат конкретни параметри.

Дизеловите двигатели представляват специални предизвикателства за автомобилните производители, тъй като техният процес на горене произвежда повече частици и азотни оксиди от бензиновите двигатели. За да ограничи емисиите от тези двигатели, бордовият компютър на превозното средство понякога трябва да жертва производителност или ефективност за съответствие.

Изследването обръща внимание на регулаторните предизвикателства при проверката на софтуерно контролирани системи, които могат да се опитат да скрият поведението си, и призовава за нова поредица от техники, които работят в състезателна обстановка.

"Тестването на динамометър просто вече не е достатъчно", каза Левченко.

Статията е озаглавена: "Как са го направили: Анализ на устройствата за намаляване на емисиите в съвременните автомобили"

Авторите са: Guo Li, Kirill Levchenko и Stefan Savage от UC San Diego; Мориц Контаг, Андре Павловски и Торстен Холц от Рурския университет; и независим изследовател Феликс Домке.