Nell'anno 2026, all'ora di punta, la tua auto a guida autonoma si spegne improvvisamente proprio dove blocca il traffico. Scendi per vedere gli ingorghi lungo ogni strada in vista, poi un avviso di notizie sul tuo orologio ti dice che gli hacker hanno paralizzato tutto il traffico di Manhattan bloccando casualmente le auto connesse a Internet.

Flashback a luglio 2019, l'alba dei veicoli autonomi e di altre auto connesse, e fisici presso il Georgia Institute of Technology and Multiscale Systems, Inc. ha applicato la fisica in un nuovo studio per simulare ciò che servirebbe ai futuri hacker per provocare esattamente questo caos diffuso bloccando casualmente queste auto. I ricercatori vogliono ampliare l'attuale discussione sulla sicurezza informatica automobilistica, che si concentra principalmente su hack che potrebbero far schiantare un'auto o investire un pedone, per includere il potenziale caos di massa.

Avvertono che anche con difese informatiche sempre più strette, la quantità di dati violati è aumentata vertiginosamente negli ultimi quattro anni, ma gli oggetti che diventano hackerabili possono convertire la crescente minaccia informatica in una potenziale minaccia fisica.

"A differenza della maggior parte delle violazioni dei dati di cui sentiamo parlare, le auto hackerate hanno conseguenze fisiche, " ha detto Peter Yunker, che ha co-diretto lo studio ed è un assistente professore presso la School of Physics della Georgia Tech.

Potrebbe non essere così difficile per lo stato, terroristico, o attori dispettosi per requisire parti dell'Internet delle cose, comprese le auto.

"Con le auto, una delle cose preoccupanti è che attualmente esiste effettivamente un unico sistema informatico centrale, e molto lo attraversa. Non hai necessariamente sistemi separati per far funzionare la tua auto e far funzionare la tua radio satellitare. Se riesci a entrare in uno, potresti essere in grado di entrare nell'altro, " ha affermato Jesse Silverberg di Multiscale Systems, Inc., che ha co-condotto lo studio con Yunker.

Congelamento del traffico solido

Nelle simulazioni di hacking di auto connesse a Internet, i ricercatori hanno congelato il traffico a Manhattan quasi solido, e non ci vorrebbe nemmeno quello per provocare il caos. Ecco i loro risultati, e i numeri sono conservativi per i motivi indicati di seguito.

"Fermare casualmente il 20 percento delle auto nelle ore di punta significherebbe il blocco totale del traffico. Al 20 percento, la città è stata suddivisa in piccole isole, dove potresti essere in grado di muoverti per qualche isolato, ma nessuno sarebbe in grado di muoversi attraverso la città, " ha detto David Yanni, un assistente di ricerca laureato nel laboratorio di Junker.

Non tutte le auto sulla strada dovrebbero essere collegate, quanto basta per consentire agli hacker di bloccare il 20 percento di tutte le auto sulla strada. Per esempio, se il 40% di tutte le auto sulla strada fosse collegato, hackerare metà sarebbe sufficiente.

L'hacking del 10% di tutte le auto nelle ore di punta debiliterebbe il traffico abbastanza da impedire ai veicoli di emergenza di tagliare opportunamente il traffico che si sta avvicinando a tutta la città. La stessa cosa accadrebbe con un hack del 20% durante il traffico diurno intermedio.

I risultati dei ricercatori appaiono sulla rivista Revisione fisica E il 20 luglio, 2019. Lo studio non è sottoposto a embargo.

Potrebbe volerci di meno

Perché la città sia sicura, il danno da hacking dovrebbe essere inferiore a quello. In altre città, le cose potrebbero andare peggio.

"Manhattan ha una bella griglia, e questo rende il traffico più efficiente. Guardando le città senza grandi reti come Atlanta, Boston, o Los Angeles, e pensiamo che gli hacker potrebbero fare danni peggiori perché una griglia ti rende più robusto con ridondanze per raggiungere gli stessi posti lungo molti percorsi diversi, " ha detto Yunker.

I ricercatori hanno tralasciato i fattori che potrebbero peggiorare i danni da pirateria informatica, quindi un hack nel mondo reale potrebbe richiedere lo stallo di un numero ancora inferiore di auto per spegnere Manhattan.

"Voglio sottolineare che abbiamo considerato solo situazioni statiche, se le strade sono bloccate o non bloccate. In molti casi, le strade bloccate riversano il traffico su altre strade, che anche noi non abbiamo incluso. Se dovessimo considerare queste altre cose, il numero di auto che dovresti fermare probabilmente diminuirà in modo significativo, " ha detto Yunker.

I ricercatori inoltre non hanno tenuto conto del conseguente panico pubblico né del fatto che gli occupanti dell'auto diventassero pedoni che avrebbero ulteriormente bloccato le strade o causato incidenti. Né hanno preso in considerazione gli hack che avrebbero preso di mira le auto in luoghi che massimizzano i problemi.

Sottolineano inoltre di non essere esperti di sicurezza informatica, né stanno dicendo nulla sulla probabilità che qualcuno esegua un tale hack. Vogliono semplicemente dare agli esperti di sicurezza un'idea calcolabile della portata di un attacco che potrebbe far chiudere una città.

I ricercatori hanno alcune idee generali su come ridurre il potenziale danno.

"Separare la rete digitale influenzando le auto per rendere impossibile l'accesso a troppe auto attraverso un'unica rete, " ha detto l'autore principale Skanka Vivek, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Yunker. "Se potessi anche assicurarti che le auto una accanto all'altra non possano essere hackerate contemporaneamente, ridurrebbe il rischio che blocchino il traffico insieme".

Gli ingorghi come fisica

Yunker ricerca in fisica della materia soffice, che esamina come le parti costituenti, in questo caso, auto connesse:agiscono come un unico fenomeno fisico. Il team di ricerca ha analizzato i movimenti delle auto su strade con un numero variabile di corsie, incluso il modo in cui aggirano i veicoli in stallo e scoprono di poter applicare un approccio fisico a ciò che osservano.

"Il fatto che il traffico sia bloccato o meno può essere spiegato dalla classica teoria della percolazione utilizzata in molti campi diversi della fisica e della matematica, " ha detto Yunker.

La teoria della percolazione viene spesso utilizzata nella scienza dei materiali per determinare se una qualità desiderabile come una rigidità specifica si diffonderà in un materiale per rendere il prodotto finale uniformemente stabile. In questo caso, le auto in stallo si sono diffuse per rendere rigide e bloccate le strade che un tempo scorrevano.

Le strade chiuse sarebbero solo quelle in cui le auto hackerate hanno tagliato tutte le corsie o in cui sono diventate ostacoli che altre auto non possono aggirare e non includono strade in cui le auto hackerate consentono ancora il flusso del traffico.

I ricercatori hanno scelto Manhattan per le loro simulazioni perché erano disponibili molti dati sui modelli di traffico di quella città.